Transcript Légáramú szállítóberendezések

Folyamatos működésű
szállítógépek
(Légáramú szállítóberendezések)
Anyagmozgatás
Készítette: Dr. Fazekas Lajos
Légáramú
szállítóberendezések
A légáramú szállítóberendezéseket szemcsés és por alakú anyagok
csővezetékben vagy csatornában levegővel (általában gázzal) való
szállítására, valamint tartályok (silók, bunkerek, hombárok) ürítésére
használják. Nemcsak üzemen belüli, hanem üzemek közötti folyamatos
vagy szakaszos anyagmozgatási feladatok megoldására is alkalmazzák.
Hagyományos alkalmazási területe a gabona és egyéb szemes
termények szállítására. Az építő- és építőanyag iparban cement,
mészhidrát, őrölt égetett mész, pernye, az erőművekben salak, szénpor,
az élelmezési és mezőgazdasági iparban liszt, malmi féltermékek,
táptakarmányok és alapanyagai, továbbá a vegyiparban a
legkülönbözőbb por- és szemcsés anyag, a műanyagiparban
műanyagpor és granulátum, az alumínium iparban timföld, a gépiparban
öntödei homok és egyéb öntödei segédanyag, a könnyű- és textiliparban
számos poros, szálas és szemcsés anyag szállítására használják.
Légáramú
szállítóberendezések
A légáramú szállítóberendezés előnyei:
• a vonalvezetése tetszőleges;
• helyszükséglete kicsi;
• teljesen zárt, pormentes üzemeletetésű;
• beruházási költsége kicsi;
• kisszámú mozgó gépeleme révén karbantartása egyszerű és
csekély munkaigényű;
• üzemkészsége és üzembiztonsága nagy;
• automatizálhatósága és távvezérelhetősége könnyű;
• a szállítást technológiai műveletekkel (pl. abszorpció, vegyi
reakció, fűtés, szárítás, hűtés- portalanítás) kapcsolhatják.
Légáramú
szállítóberendezések
Hátrányai:
• fajlagos energiafelhasználása nagyobb, mint a mechanikus elven
működő, folyamatos üzemű szállítóberendezéseké;
• erősen koptató (abrazív) anyagok szállításakor egyes alkatrészek
(pl. könyökök) gyorsan kopnak;
• nagymértékű szállítóképesség-ingadozás esetén a csővezeték
eldugulhat;
• kialakítását a szállítandó anyagok fizikai tulajdonságai jelentősen
befolyásolják.
A szállítás folyamán kialakuló áramkép szerint megkülönböztetnek:
• hígáramú (pneumatikus);
• sűrűáramú (fluidizációs);
• vegyes (vagy átmeneti) áramképű szállítást.
Légáramú
szállítóberendezések
Hígáramú szállítás esetén (jobb oldali a, ábra) a zárt
csővezetékben olyan nagy sebességű légáramot (min.
15 m/s) hoznak létre, hogy az anyagszemcsék is nagy
sebességgel repülnek és ütköznek. A kialakuló anyag
levegő keverék ritka, a keverési arány max. 15
(pneumatikus szállításnak is nevezik.
Sűrűáramú szállításnál (jobb oldali b, ábra) kis
sebességű anyagmozgatást (1-6 m/s) létesítenek
rendszerint fluidizálással (fluidizációs szállításnak is
nevezik). A fluidizált állapotú anyag-levegő keveréket
(keverési arány 20-200) tetszőlesges vonalvezetésű
zárt csőben szállítják (vagy kis lejtésű nyitott
csatornában folytatják.
Vegyes (vagy átmeneti) áramképű szállítás (c, ábra)
áll elő nehezen fluidizálható anyag kis sebességű
szállításakor, vagy jól fluidizálható anyag hosszú
csővezetékben való továbbításakor.
Légáramú
szállítóberendezések
A hígáramú (pneumatikus) szállítóberendezés lehet:
• szívóüzemű;
• nyomóüzemű;
• vegyes üzemű.
Ezen belül kialakítanak:
• zárt vagy recirkulációs rendszerű;
• párhuzamos rendszerű szállítóberendezést.
A szívóüzemű pneumatikus szállítóberendezés elvi vázlatát a következő dián lévő ábra
szemlélteti. Az adagoló garatból tolólappal szabályozható mennyiségű anyag (Qa) jut a D
átmérőjű szállítócsőbe. A légköri nyomású levegő (vg) a szállítócső garat elé nyúló
kezdetén jól lekerekített szívószájon lép be a rendszerbe. A szállítócsővel meghatározott
útvonalú szállítás után a levegőt és a szállított anyagot ciklon választja szét. A ciklon alján
összegyűlt anyag folyamatos kiadagolását légzárást is biztosító forgócellás vagy
forgódobos adagoló végzi. A ciklonból az anyagmentes levegő felül lép ki. A rendszer
végén helyezik el a légszállító gépet, amely a nagysebességű légáramot létrehozza. A
pormentességet biztosító szívóüzemű pneumatikus szállítóberendezést max. 0,5 bar
nyomáskülönbségig alkalmazzák. Általában 0,5-5 t/h között szállítóképességre használják
Légáramú
szállítóberendezések
Légáramú
szállítóberendezések
A nyomóüzemű pneumatikus szállítóberendezés elvi vázlata a
következő dián lévő ábra szemlélteti. A rendszer elején levő légszállító
gép a légkörből beszívott levegőt (vg) az anyagtovábbításához
szükséges nyomásra sűríti és nagy sebességet létesítve nyomva a
szállítócsőbe. Az anyag csőbe juttatását ezért légzárást biztosító
adagolóval végzik. A szállítócső végén van az anyagleválasztó ciklon,
amelynek az aljára nem szükséges kiadagoló berendezést elhelyezni.
Ha az anyag azonban nem zárt silóba, hanem a szabadba jut, a
porzás elkerülése érdekében mégis célszerű kiadagolót alkalmazni.
Nyomóüzemmel nagy távolságú szállítást is megvalósítanak, mert az
anyagtovábbításhoz szükséges nyomáskülönbségnek nincs elvi
korlátja. A szállítócsőbe irányváltót is építenek, így több fogadóhelyre
juttathatják az anyagot a feladóhelyről. A szállítóképessége 0,5-25 t/h
között változik.
Légáramú
szállítóberendezések
Légáramú
szállítóberendezések
A vasúti kocsi ürítésére alkalmas, vegyesüzemű pneumatikus szállítóberendezés
elvi vázlata a következő dián lévő ábra szemlélteti. Az anyagba nyúló szívófejhez erősítik
a hajlékony (flexibilis) szívócsövet, amelynek másik végét a ciklon oldalfalához kötik. A
levegőszállító cső egyik végét a ciklon felső falához, a másikat alégszállító gép
szívócsonkjához rögzítik. A gépet (pl. fúvót, turbófúvót, kompresszort) villamos motor
hajtja. A gép nyomócsonkjához csavarozzák az acél nyomócsövet, amelyhez a ciklon
alján levő forgócellás adagoló csatlakozik. A nyomócsőhöz kapcsolt hajlékony cső másik
végét a sikló vagy a tároló hombár felső oldalfalán levő beömlőcsonkhoz erősítik. A tároló
legfelső részén szűrőszövettel ellátott levegőkiömlő-nyílás van. A könnyű mozgatás
céljából az ürítőberendezés gépészeti egységeit általában kerekes alvázra szerelik.
Ha a légszállító gépet bekapcsolják és a szívófejet az anyagba süllyesztik, létrejön az
anyagáramlás. A ciklonban levő légritkított tér és a külső tér közötti nyomáskülönbség
hatására a szívócsőben létrehozott 20-30 m/s sebességű légáram magával ragadja az
anyagszemcséket. A gép energia befektetés révén a levegőt nyomással juttatja a
szállítócsőbe.
A vegyesüzemű pneumatikus kirakó tulajdonképpen egy szívó- és egy nyomóüzemű
berendezés feladatát látják el. Egyesítik ezek előnyeit, lehetővé teszi a szívórendszer
igen egyszerű anyagfelvételét és a nyomórendszer egy helyről további helyekre való
anyagszállítását.
Légáramú
szállítóberendezések
Qa  Vl
Qa  Vl
Légáramú
szállítóberendezések
A következő ábrán látható vázlat szerint kialakított teljesen zárt
(recirkulációs) rendszerrel pormentes üzemet biztosítanak, illetve
elhagyják a ciklon után szükséges utószűrőt. Párhuzamos rendszerű
szállítóberendezést
akkor
alkalmaznak,
ha
a
tervezett
szállítóképességet csak több szívócsővel valósíthatják meg, vagy ha
egy üzemben többféle anyagot lehetőleg egy berendezéssel kell
szállítani.
A pneumatikus szállítóberendezés különleges szerkezeti egységei:
• szívófej;
• anyagleválasztó ciklon;
• forgócellás adagoló.
Légáramú
szállítóberendezések
Légáramú
szállítóberendezések
A lenti ábra a különböző szívófej-kialakításokat szemlélteti. Ezek lényegében szívócsőből
és külső köpenycsőből állnak. A köpenycsövet tengelyirányban állíthatják. Ezáltal a
beszívott anyagmennyiség időegységre eső Qa része változik. A köpenycső biztosítja a
levegő szállítócsőbe jutását akkor, ha a szívócsövet mélyen az anyagba süllyesztik.
Légáramú
szállítóberendezések
A lenti ábra az anyagelválasztó ciklont
ábrázolja. Hengeres és kúpos részekből
összehegesztett szerkeze, amelyhez az ívben
hajlított beömlőcsövet közel érintőlegesen
erősítik. A levegőelvezető cső a ciklon tetején
nyúlik be az anyag-levegő térbe. A ciklon kúposan
összeszűkülő alsó részéhez csavarozzák a
forgócellás adagolót. A ciklonba érintőlegesen
beáramló anyag-levegő keverék körbe áramlik.
Az anyagszemcsékre ható centrifugális erőhatás
a szemcséket a ciklon falához kényszeríti. A
szemcsék és a ciklon fala közötti súrlódás
hatására a szemcsék levesztik mozgási
energiájukat, majd a nehézségi erő hatására, a
ciklon alsó részébe csúsznak.
Légáramú
szállítóberendezések
A forgócellás adagoló beömlő- és kiömlőnyílásokkal
ellátott házból, oldallemezekből kétoldali csapágyakkal
felszerelt csőtengelyből, valamint sugárirányban
elhelyezett bordázatból áll (jobb oldali ábra szemlélteti).
Megfelelő megmunkálással légzáróvá is tehetik. A
cellakerék üzemi fordulatszáma10-60 1/min. A
fordulatszám növelésével a cellák kevésbé töltődnek,
azaz az adagolt anyagmennyiséget csak egy bizonyos
értékig növelhetik.
A fludizációs szállítást megvalósítják:
• zárt szállítócsőben;
• nyitott kis lejtésű vályuban
A zárt szállítócsőben történt szállítás lehet:
• nyomótartályos (szakaszos üzemű);
• folyamatos üzemű.
Légáramú
szállítóberendezések
A nyomótartályos szállítóberendezés vázlatát a következő dián lévő ábra
szemlélteti. A nyomótartályba töltött porszerű vagy apró szemcsés anyagot
légszállító gép (fúvó vagy kompresszor) sűrített levegője a nyomótartály alján
elhelyezett légáteresztő rétegen átáramolva fluidizálja és magával ragadja a
szállítócső nyomvonala által meghatározott úton. A csővezetékbe váltót is
építhetnek, így a berendezéssel tetszőleges számú silót tölthetnek.
A szállítandó anyag fluidizációs tulajdonságaitól és a szállítás távolságától
függ, hogy a csőben kialakuló áramkép sűrű, vagy a sűrű és a híg állapot
közötti átmenetű. A tartályt a kiürülése után ismét feltöltik, a szállítás ezért
szakaszos. Nyomótartályos szállítóberendezésnél a szállítóképesség 5-100
t/h között változik.
A szállítást folyamatossá tehetik a két tartály alkalmazásával, a töltés és ürítés
megfelelő (akár automatikus) összehangolásával. Üzemek közötti szállítás
esetén a nyomótartály járműre helyezésével gyors ürítést érhetnek el.
Légáramú
szállítóberendezések
Qa  Vl
Légáramú
szállítóberendezések
A folyamatos üzemű zártcsövű fluidizációs
szállítás vázlata a következő ábrán látható.
Lényegében megegyezik az előző szállítási
móddal. A különbség az, hogy a tartályból az
anyagot légzárást is biztosító szállítócsiga
továbbítja a csővezetékbe. A kompresszor vagy
fúró által előállított levegő légáteresztő rétegen
keresztül jut a keverőtérbe, ahonnan az anyaglevegő keverék a szállítócső végén levő ciklonba
kerül. Több helyre történő szállítás esetén a
csővezetékbe váltót is beépítenek.
A szállítandó anyag folyamatos betáplálására
csigás adagolón kívül másféle adagolókat
(forgócellás, forgódobos) is alkalmazhatnak. A por
és a levegő keveredéséhez sincs szükség mindig
légáteresztő rétegre, a keveredést különlegesen
kiképzett
adagolóban
(pl.
Fuller-csigában)
létrehozhatják.
Légáramú
szállítóberendezések
A fluidizációs szállításnak különleges módja a fluidizációs szállítóvályú (más
néven aerációs csatorna). Ezt a következő ábra szemlélteti. 3-7%-os (2-40-nak
megfelelő lejtéssel szerelik. A vályú közepén helyezik el a légáteresztő réteget. Ez
alá nyomja a légszállító gép (ventilátor) a levegőt, és rajta folyik végig
folyadékszerűen a por alakú anyag és levegő keveréke. A vályú felül nyitott is
lehetne, de a keletkező porzás meggátlására szűrőszövettel vagy lemezzel borítják.
Az aerációs csatornát nemcsak egyenesvonalú szállításra alkalmazzák, töréseket
és irányváltókat is elhelyezhetnek a csatorna vezetésében. Cement silóból való
kihordásra és mérlegbe juttatására is felhasználják az aerációs csatornát.
3-7%-os
Légáramú
szállítóberendezések
A következő dián lévő ábra a cement vízi szállításánál használatos
légáramú kirakóberendezés vázlatát szemlélteti. A védőtetővel ellátott
ponton helyezik le az anyagleválasztó kamrát, a vákuumszivattyút és az
adagoló Fuller-csigát. A felszívókocsit vízszintes tartón mozgó
futómacskával eresztik be az uszályba és mindaddig tartja a macska,
amíg a cementbe bele nem fúrja magát, ill. nem éri el az uszályfeneket. A
felszívókocsit az anyagleválasztó kamrával hajlékony gumitömlő köti
össze.
A szívócső folyamatos anyagellátását két, közel függőleges tengelyű,
villamos motorral hajtott perforált anyaglehúzó tárcsa is segíti. Az
anyagleválasztó kamra az anyag-levegő szétválasztását és ideiglenes
tárolását biztosítja.
Légáramú szállítóberendezések
Az ülepítőkamra felső részén levő szívócsonkot és vákuumszivattyút
csővezetékkel kötik össze. A vákuumszivattyúval állítják elő az
ürítőrendszer működéséhez szükséges 0,5-0,7 bar nagyságú
vákuumot. Az ülepítőkamra aljára szerelik a cementadagoló Fullercsigát. A cementet perforált tárcsák forgatásával juttatják a szívófejhez.
A vákuum hatására a cement-levegő keverék az ülepítőkamrába
áramlik, ahol szétválik a két alkotórész egymástól. A leülepedett
cementet az adagolócsiga a keverőtérbe továbbítja. A keverőtérben a
sűrített levegő a cementtel keveredik és fluidizált elegy lesz. A fluidom a
folyamatosan érkező újabb anyag és levegőmennyiség hatására a
szállítócsőbe tolódik, amely folyadék módjára a rendeltetési helyére
áramlik. A folyamatos anyagfolyam fenntartására a a felszívókocsit
az uszályon belül mozgatják. Ezt a műveletet vezetékes
távirányítással hajtják végre.
Légáramú
szállítóberendezések
A berendezés ürítési teljesítőképessége 15-35 t/h, szállítási távolsága
vízszintesen 100 m, függőlegesen 30 m.
Köszönöm a figyelmet!