ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Некоторые сведения из теории и практики эксплуатации пневматического транспорта из "Пожаро и взрывоопасность пылевидных материалов и технологических процессов их переработки" Пневматический транспорт (пневмотранспорт) служит для перемещения частиц твердого материала потоком транспортирующего газа по вертикальным, горизонтальным, наклонным и криволинейным трубопроводам (линиям). Наиболее распространенным транспортирующим агентом является воздух. Его движение обеспечивается разностью давлений в начале и конце пневмолинии, причем в системах пневмотранспорта оно характеризуется развитым турбулентным режимом. При таком режиме течение газа можно рассматривать как случайно изменяющееся во времени движение вихревых масс, соверщающих поступательное и вращательное движение, причем в каждой фиксированной точке потока непрерывно меняются его скорости и давление [137]. [c.150] Средней скоростью потока в какой-либо его точке называют величину, полученную усреднением по времени мгновенного значения скорости потока в этой же точке [138]. Разность между мгновенным значением скорости в данной точке и ее средним значением называют пульсационной скоростью потока. [c.150] Нерегулярное, беспорядочное изменение скорости потока со временем в каждой его точке вызывает аналогичное изменение скорости частиц транспортируемого материала. Их движение складывается из основного движения вдоль оси трубопровода и беспорядочных колебательных движений в плоскостях, перпендикулярных этой оси и ограниченных стенками трубы. При ударах о внутреннюю поверхность трубопровода частицы теряют часть своей энергии, отталкиваются от поверхности уже с меньшей скоростью, соударяются с другими частицами, движущимися быстрее, и приобретают от них часть энергии. [c.150] Твердые частицы, введенные в поток движущегося газа, приобретают на начальном участке (участке разгона) трубопровода так называемую равновесную скорость, которая меньше скорости этого газа, причем разность этих скоростей представляет собой скорость скольжения частиц. Явление отставания (скольжения) частиц транспортируемого материала объясняется влиянием сил инерции оно больше для высоких частот спектра пульсации газа и крупных частиц [137]. [c.150] Градиент усредненных скоростей в поперечном сечении потока и скольжение частиц обусловливает вращательное движение частиц, которому способствует их неправильная форма, периодическое касание ими стенок трубы и др. [c.150] При высоких скоростях потока мелкодисперсные твердые частицы равномерно распределяются по сеченню трубопровода (рис. 62, а). Недостаточное превышение скорости газа над скоростью витания твердых частиц приводит к нарушению их устойчивого восходяш,его движения [141]. При высоких концентрациях перемещаемого материала и низких скоростях несущего газа режим сквозного потока нарушается и наступает завал (захлебывание, закупоривание) вертикальной пневмолинии. [c.151] В работе [142] явление объясняется тем, что с повышением концентрации материала расстояние между частицами взвеси сокращается настолько, что летящие сзади частицы попадают в аэродинамический след впереди летящих частиц, при этом лобовое сопротивление первых резко снижается, скорость витания их соответственно увеличивается и они начинают выпадать из потока. [c.151] Соударяясь с соседними частицами, они образуют агрегаты (рис. 62,6), скорость витания которых в несколько раз может превышать скорость витания составляющих их частиц. Увеличиваясь в размерах, эти агрегаты образуют пробки (поршни) на определенной высоте пневмотрубы (рис. 62, в). [c.151] Если скорость газового потока оказывается недостаточной для их поддержания во взвешенном состоянии, то они выпадают из потока, закупоривая трубопровод. [c.151] На частицы, находящиеся в горизонтальном потоке, действуют силы тяжести, которые обусловливают их неравномерное распределение по сечению трубопровода. Скорость, необходимая для устойчивого перемещения (рис. 63, а) частиц во взвешенном состоянии горизонтальным пневмотранспортом, всегда выше скорости их витания в восходящем потоке. [c.151] При иневмотрансиорте мелкодисперсных материалов, склонных к агломерации, закупоривание различных участков трубопровода объясняют также недостаточной скоростью потока для агломератов частиц различной величины, количество и частота образования которых возрастают с увеличением концентрации материала в потоке [141]. [c.152] Существенную роль в образовании завалов в иневмолиииях играет адгезия частиц перемещаемого материала к стенкам трубопровода [144]. [c.152] В коленах пневмолинии на материал действует центробежная сила, прижимающая большую часть его частиц к их наружным стенкам. Одновременно некоторые частицы перемещаемого материала участвуют в движении, обусловленном вторичным вихревым течением в плоскости поперечного сечения изгиба трубы. [c.152] При прохождении через колено скорость материала уменьшается [140], что может приводить в некоторых случаях к его закупорке. [c.152] Частицы сыпучего материала, соударяясь одна о другую, а также со стенками и конструктивными элементами линий и аппаратов пневмосистем, измельчаются (деградируют) [137, 141]. Так, интенсивное уменьшение размеров гранул аммиачной селитры марки В (ГОСТ 2—57) при перемещении по трубе диаметром 50 мм начинается уже при скорости воздуха 10 м/с [137]. [c.152] В общем случае степень измельчения пневмотранспортируемых сыпучих материалов зависит от их физико-механических характеристик, параметров потока, главным образом его скорости, диаметра труб, шероховатости их внутренней поверхности, качества монтажа и др. [c.152] Частицы мелкодисперсных материалов при транспортировании налипают на внутреннюю поверхность трубопроводов и аппаратов пневмотранспортной установки (образуется шуба ), что обусловлено различными по своей природе силами молекулярными, электрическими, капиллярными и др. [144]. В случае пневмотранспортирования диэлектрических материалов, интенсивно заряжающихся в этом процессе, электростатическая компонента силы адгезии превалирует над остальными ее составляющими. Вещества, обладающие большой сорбционной активностью, например аммиачная селитра, оседая на стенках пневмолинии при перемещении, образуют при высокой влажности воздуха адгезионные покрытия большой толщины ( корки ), которые нарушают нормальную работу пневмосистемы. [c.153] Пневмотранспортные установки подразделяются на нагнетательные (рис. 64) и всасывающие (рис. 65), причем давление газа в трубопроводе первых больше атмосферного (0,8 МПа), а вторые работают под разрежением (до 500 Па) [140]. Компоновка всасывающей и нагнетательной систем дает смешанную систему пневмотранспорта. [c.153] По максимальной величине избыточного давления или разрежения установки пневмотранспорта делятся на низконапорные (с вентиляторами), средненапорные (с воздуходувками) и высоконапорные (с компрессорами) [140]. По величине объемной концентрации твердой фазы, т. е. величине отношения объемных расходов перемещаемого материала и транспортирующего потока, различают пневмотранспорт низкой (0,04 м м ), средней (0,05— 0,15 м м ) и высокой ( 0,15 м /м ) концентрации твердой фазы [141]. [c.154] По компоновке системы пневматического транспорта подразделяются на открытые и закрытые. В первом случае транспортирующий газ засасывается из атмосферы и после перемещения материала выпускается наружу, а во втором случае он непрерывно циркулирует в системе. [c.154] Вернуться к основной статье