Каталог

Расчет систем пневмотранспорта


Пневматический транспорт один из прогрессивных способов внутри  и межцеховых перемещений сухих порошкообразных материалов и поэтому широко применяется на отечественных производствах и заводах. Его преимущества — герметичность, гибкость трасс, независимость от погодных условий, возможность полной автоматизации процесса, небольшие капитальные затраты на строительство, лучшие, по сравнению с конвейерным транспортом, санитарно- гигиенические условия труда и др. На цементных заводах пневматическим способом перемещается миллионы тонн в год различных порошкообразных материалов: сырьевой муки, технологической пыли, золы ТЭС, цементов различных марок и др.

1. Классификация пневмотранспортных установок

В технике пневмотранспорта существуют множество различных типов пневмотранспортных установок (ПТУ), классификация которых приводится.

Пневмотранспортная установка включает в себя следующие элементы: загрузочное устройство (питатель), транспортный трубопровод с отводами (коленами) и переключателями, воздуходувную машину, разгрузочное устройство с системой аспирации. На цементных заводах в основном применяются пневмотранспортные установки нагнетательного действия, способные перемещать десятки и сотни тонн груза в час на расстояние от десятков метров до 1500 м, в т. ч. на высоту от нескольких метров до 100 м. В качестве загрузочных устройств в них наибольшее распространение получили пневмовинтовые и пневмокамерные насосы.

Преимущества пневмовинтовых насосов: непрерывность процесса транспортирования. небольшие габариты, несложность конструкции и системы управления. Недостатки: сравнительно высокий добавочный расход электроэнергии на привод напорного шнека — 1,0—2,0 кВт-ч/т и сравнительно быстрый абразивный износ шнека, броневых втулок, обратного клапана, форсунок.

Пневматические камерные насосы также широко применяются в цементной промышленности, основные технические данные их приводятся в паспортах на изделия. Преимущества камерных насосов: возможность работы при повышенных давлениях — до 0,6 МПа, а значит, и на больших дальностях подачи — до 1500 м; отсутствие затрат энергии на ввод материала в транспортный трубопровод, небольшое количество деталей, подверженных абразивному износу, загрузочный и выхлопной клапаны, резиновые уплотнения. Недостатки: цикличность работы, большие габариты, особенно по высоте, что вынуждает сооружать глубокие приямки с гидроизоляцией; сложность и недостаточная надежность автоматической системы управления.

2. Транспортные трубопроводы, отводы (колена) и переключатели

В системах пневмотранспорта транспортные трубопроводы монтируются из горячекатаных стальных труб по ГОСТ 8732—78 внутренним диаметром от 100 до 400 мм, имеющих толщину стенки от 5 до 13 мм. Проектирование трассы материалопровода начинается с уточнения расположения точек приема и выдачи материала. Необходимо прокладывать ее по кратчайшему расстоянию. Желательно укладывать трубы возле стен и колонн, чтобы не мешать передвижению людей и транспорта. Необходимо избегать ненужных искривлений трассы и укладки труб в труднодоступных местах. Если установка монтируется для подачи материала как по горизонтали, так и по вертикали, желательно вертикальный участок расположить как можно ближе к питателю или вести непосредственно от него, а затем уже прокладывать трубы по горизонтали или же под углом 10—15 ° в сторону выдачи материала. Если нельзя использовать стены зданий и колонны для закрепления труб, то применяют специальные опоры: ж/бетонные или металлические, расстояние между которыми обычно принимают порядка 10 м, а высоту их не менее 6 м. Трубы соединяются между собой с помощью сварки, фланцевые соединения обычно не применяются. В связи с повышенным износом стенок труб в местах искривлений трассы применяются износостойкие отводы (колена), обычно футерованные керамикой.

3. Воздуходувные машины

Для пневмотранспортных установок нагнетательного действия используются турбовоздуходувки и турбокомпрессоры. Выпускается несколько типоразмеров турбовоздуходувок производительностью от 2500 до 36000 н.м3/ч с рабочим давлением от 0,006 до 0,1 МПа. Положительные качества этих машин — высокая надежность и малый расход эл/энергии. Турбокомпрессоры выпускаются производительностью 100, 250 и 500 н. м3/мин с повышенным рабочим давлением до 0.9 МПа, а также низконапорные производительностью 200 н. м /мин с рабочим давлением до 0,2 МПа. Последние являются экономичными машинами, потребляющими в 2 раза меньше эл/энергии. Для систем пневмотранспорта с пневмовинтовыми насосами требуются турбокомпрессоры с избыточным давлением 0,4-0,5 МПа, а с пневмокамерными насосами 0,5-0,6 МПа.

4. Предварительный выбор типа установки и загрузочного устройства (питателя)

Тип установки (нагнетательного или всасывающего действия) и типоразмер питателя определяют заранее в зависимости от конкретных условий предприятия, часовой производительности, дальности и высоты подачи, условий приема и отпуска материала.

Как правило, пневмотранспорт цементных материалов (цемента, сырьевой муки, технологической пыли, золы ТЭС и других сухих порошкообразных материалов) осуществляется установками нагнетательного действия. Установки всасывающего действия имеют небольшую производительность и их применяют там, где по условиям производства необходимо обеспечить забор материала из ряда точек и подавать его на расстояние не более 100 м. Установки нагнетательного действия работают при перепаде давления до 0,5 МПа и перемещают материал на расстояние до 1,5 км. После определения рационального по заданным параметрам типа установки выбирается загрузочное устройство (питатель) с учетом производительности, дальности и высоты подачи материала, характера расположения трассы, а также конкретных условий предприятия.

Пневмовинтовые насосы согласно паспортным данным  имеют дальность подачи до 430 м, в том числе 163 по вертикали 35 м. Однако в некоторых случаях они работают при дальности транспортирования до 600-800 м, что значительно превышает паспортные данные.

Пневмокамерные насосы применяются при дальности подачи от 300 до 1500 м, т. к. они могут работать на повышенных перепадах давления  до 0,5-0,6 МПа. При выборе камерных насосов следует принимать во внимание как их положительные, так и отрицательные качества. В тех случаях, когда транспортирование материала должно осуществляться в основном по вертикали, применяются пневмокамерные подъемники непрерывного действия, работающие на сравнительно малых перепадах давления до 0,08 МПа с турбовоздуходувками. Достоинство их — высокая надежность.

5. Расчет основных параметров установки

1. Часовая производительность установки определяется в зависимости от того, выполняет ли установка законченную

транспортную операцию или входит в общую технологическую линию и ее производительность зависит от других ма-

шин.

В первом случае среднесуточная или среднесменная производительность цеха известна, и заданную часовую производительность установки можно определить по формуле

Qм.з=, Qc Kз Крез/t                              (1)

где Qc —среднесуточная (среднесменная) потребность цеха, т/сутки (т/смену); К3 —коэффициент запаса, учитывающий особенности технологического процесса в течение суток (смены), который принимают в зависимости от конкретных условий в широких пределах: К3 = 1,1 Ч-1,5. Меньшие значения К3 принимают в тех случаях, когда материал поступает к установке из бункеров или силосов с регулируемым питанием; Крез —коэффициент резерва, учитывающий перспективу производительности. Обычно этот коэффициент принимают в пределах: Крез = 1,1-т-1,2. К выбору коэффициентов К3 и Крез. следует подходить осторожно во избежание неоправданного завышения производительности; t-время работы установки в сутки (смену), ч.

Это время выбирают, исходя из условий работы предприятия. При 3-сменной работе предприятия выгодно, чтобы оно было по возможности продолжительнее, чтобы не завышать часовую производительность установки. В других случаях, в особенности при наличии приемных емкостей достаточно больших объемов, выгоднее принимать меньшее число часов работы установки, но с производительностью большей, чем средняя часовая потребность цеха. От этого зависит значение коэффициента К3. Для большинства практических случаев заданную часовую производительность установки, выполняющей самостоятельную транспортную операцию, принимают равной

Qмз= (1.3-1.5)                                   (2)

Заданную часовую производительность установки, работающей в технологической линии с питанием от другой машины, определяют по максимально возможной производительности Qmax этой машины с учетом гарантийного запаса в пределах

Qр =1.1-1.3Qmax ,т/ ч.                           (3)

В некоторых случаях, чтобы не завышать производительность транспортной установки, между питающим агрегатом и проектируемой установкой предусматривают промежуточную емкость, объем которой зависит в основном от величины и частоты колебания производительности питающего агрегата. Однако, несмотря на это, заданную производительность и в этом случае следует брать на 10-20% больше максимальной производительности питающей машины. Примером может служить установка, работающая в технологической линии помольного агрегата на цементном заводе. После уточнения заданной производительности установки определяют ее расчетную часовую производительность в

зависимости от выбранного типа питателя:

а) для пневмовинтовых насосов, пневмокамерных" подъемников и гравитационно-пневматических устройств, осуществляющих непрерывный ввод материала в трубопровод, расчетную производитель

ность принимают равной или на 10% больше заданной, т. е.

Qмр=1,0- 1,1Qмз, т/ч                                     (4)

б) для пневмокамерных насосов, работающих циклично, принимают следующую расчетную производительность. Для однокамерных насосов —Qм.p. = (1,54-2,0) •Qмз. Для двухкамерных насосов -Qм.p. = (1.2-1,3) Qмз., т/ч.

2. Приведенная длина транспортирования Lпр определяется по пространственной схеме установки, которую предварительно следует выполнить, по следующей формуле:

Lп р= ∑lгвн+ ∑lэк+ ∑lэп                       (5)

где lгвн —сумма геометрических длин прямых: горизонтальных, вертикальных и наклонных, м;

lэк —сумма эквивалентных длин прямых участков для отводов (колен), м;

lэп —сумма эквивалентных длин прямых участков для переключателей, м;

Эквивалентную длину для колен под углом 90 °, расположенных в горизонтальной плоскости, и отношении радиуса закругления к диаметру R/dTp^3 следует принимать равной 5 м прямого участка трубы. Для колен под углом 90 ° и R/dTp^3 в вертикальной плоскости —равной 8 м прямого участка. Эквивалентную длину для двухходового переключателя следует принимать равной 8 м прямого участка согласно рекомендациям ВНИИПТМаша.

3. При проектировании ПТУ следует учитывать основные физико-механические свойства транспортируемых материалов: гранулометрический и фракционный состав, влажность, плотность и объемную массу, коэффициент внутреннего трения, угол естественного откоса, сыпучесть, способность к аэрированию, абразивность и др.

Гранулометрический состав и эквивалентный (средневзвешенный) диаметр частиц, плотность и объемная масса материала оказывают определяющее влияние на потребные (оптимальные) скорости воздуха и концентрацию материальновоздушной смеси.

Гранулометрический состав, эквивалентный диаметр частиц, коэффициент внутреннего и внешнего трения, абразивность влияют на потери давления в материалопроводе.  Абразивность материала, связанная с прочностью, формой и размером частиц, значительное влияние оказывает на износ стенок материалопровода. Поэтому перед проектированием и расчетом ПТУ необходимо заранее определить основные физико-механические свойства транспортируемых материалов по известным в технике методикам.

4. Потребную (оптимальную) скорость воздуха Vк на выходе из материалопровода определяют по формуле:

  Vк= a  Q dэ3√ Lп р , м/ с,                         (6)

где а —опытный коэффициент, принимаемый для порошкообразных материалов (цемента, сырьевой муки, технологической пыли, золы ТЭС и др.) равным а = 0,8; Q -плотность материала, т/м3; d3 -эквивалентный (средневзвешенный) диаметр частиц материала, мкм, который определяется по формуле:

      (7)

где do; di; d2; ...dn _ i; dn —граничные значения размеров фракций; EI; аг; ...an —весовая доля фракции в %.

Для определения Vк можно пользоваться графической зависимостью Vк = f (Lnp) на рис.1

                                                         Рис.1

5. Оптимальную концентрацию материально-воздушной смеси }х для пневмокамерных и пневмовинтовых насосов при транспортировании цемента, сырьевой муки, золы ТЭС и др. определяют по графическим зависимостям ц, = f (Lnp,тип питателя) на рис. 2., а для гравитационно-пневматических устройств конструкции «Гип-роцемента» по зависимо-

стям ц = f (Lnp) на рис. 2

                              Рис.2

6. Потребный расход сжатого воздуха QB определяют по формуле

 

                                  (8)

где QM-p.— расчетная производительность в т/ч; QB — 1,2 кг/м3 — плотность атмосферного воздуха при нормальных условиях.

7. Внутренний диаметр материалопровода dTp определяют по формуле:

                                          (9)

 

где QB — в нм3/мин, VK — в м/с. По ГОСТ 8732—78 выбирают трубы с внутренним диаметром, равным или большим ближайшим к рассчитанному.

После этого уточняют расход сжатого воздуха при той же скорости по формуле:

 

                            (10)

 

и фактическую концентрацию смеси по формуле:

 

                     (11)

 

При больших дальностях подачи (Lпр^ЗОО м) для всех порошкообразных цементных материалов целесообразно принимать ступенчатый материалопровод, т. е. переменного диаметра, причем начальный участок, где имеют место наименьшие скорости, следует брать меньшего диаметра, чем рассчитанный по формуле (9)., а конечный участок с большими скоростями воздуха  увеличенного диаметра, чем дает расчет по формуле (9).

Ступенчатый трубопровод выбирается из следующего условия: эквивалентный его диаметр должен быть равен или несколько больше рассчитанного, т. е.

                 (12)

где di — внутренний диаметр трубопровода нг начальном участке, принимаемый из условия, чтобы площадь его поперечного сечения была бы примерно на 20 % меньше площади поперечного сечения трубопровода с расчетным диаметром, т. е.

                                                            (13)

Обычно по ГОСТ 8732—78 принимают ближайший меньший по сортаменту труб; cb — внутренний диаметр среднего участка трубопровода, который принимается равным расчетному; ds — внутренний диаметр конечного участка трубопровода, принимаемый из следующего условия: площадь поперечного сечения его должна быть больше на 20—30%, чем площадь поперечного сечения трубопровода с расчетным диаметром, т. е.

                                               (14)

 

Обычно по ГОСТ 8732—78 принимают ближайший больший к расчетному диаметр трубы.

Длину начального участка Lпр выбирают из такого расчета, чтобы она составляла не более 20 % от общей длины Lnp:

Lпрн = 0,2Lпр .                                                             (15)

Длину среднего участка обычно принимают равной:

Lпрс = 0,3Lпр .                                                             (16)

Конечный участок, таким образом, будет длиной

Lпрк= 0,5Lпр , м.                                                         (17)

Более трех участков практически принимать не следует даже при большой общей длине 1000—1500 м, т. к. это усложнит замену труб при их износе и др. Ступенчатый материалопровод позволяет повысить скорость смеси в начальном участке, что сводит до минимума случаи забивки труб материалом, а на конечном участке за счет снижения скорости уменьшается износ, который обычно имеет место при материалопроводе постоянного по всей длине диаметра. Эти важные стороны свидетельствуют о целесообразности применения ступенчатых трубопроводов, в особенности при значительных (>300 м) дальностях транспортирования. Материалопровод переменного диаметра целесообразно применять даже при дальностях транспортирования Lnp^200 м в случае перемещения абразивных материалов, например, золы ТЭС, глинозема, белитовых крупнодисперсных порошков и др.

8. Потери давления АРТр в материалопроводе определяются по формуле:

              (18)

опытный приведенный аэродинамический коэффициент сопротивления трубопровода при перемещении материально-воздушной смеси.

Для большинства цементных материалов (цемента, сырьевой муки, технологической пыли, золы ТЭС и др.) опытный коэффициент А = 250. Для сильно абразивных материалов (глинозема, апатитового концентрата и др.), а также для крупнодисперсных материалов (белитовых порошков и пр.) коэффициент А = 300;

 

                                                                 (19)

 

µ,к— коэффициент трения «нормального» воздуха о стенки трубы. Эта формула принята для труб с шероховатой поверхностью, что обычно имеет место при пневмотранспорте, в особенности в начальный период эксплуатации:

 

                                                                     (20)  -Число Рейнольдца

                    -6

v= 14,9 х10 м2/с — коэффициент кинематической вязкости «нормального» воздуха; QK = 1,2 кг/м3 -плотность «нормального воздуха»; Vк-скорость воздуха на выходе из материалопровода, м/с; LПр -приведенная дальность транспортирования, м; g = 9,81 м/с — ускорение силы тяжести; dтp — внутренний диаметр материалопровода (расчетный или эквивалентный при ступенчатом трубопроводе), м; QB = 1,8 кг/м3 — средняя плотность сжатого воздуха на участке подъема. Она принята такой, потому что для большинства практических случаев участок подъема обычно находится в конце трассы; ц — концентрация материально-воздушной кг материала, смеси, п — высота подъема материала, м масса-кг воздуха

9. Потребляемую мощность привода пневмовинтовых насосов находят по формуле:

 

                                                   (21)

 

где а — опытный коэффициент, зависящий от вида транспортируемого материала; для цемента, сырьевой муки и пр. а= 0,7; РС.К.— избыточное давление внутри смесительной камеры насоса, кгс/см2; п — частота вращения шнека, об/мин;Вшн.— диаметр напорного шнека, м.

10. Расход электроэнергии на выработку сжатого воздуха определяют по следующей формуле:

 

                                           (22)

 

где Ро — атмосферное давление воздуха, атм; Рк — рабочее давление компрессора, которое принимается следующим:

Pk =(1,2 х1,3) Pтр + Рс +1, атм(23)

РТр — потери давления в материалопроводе, определенные по формуле (8.185); Рс — потери давления в воздухопроводе от компрессора до питателя. Обычно принимают Рс = 0,3— 0,5 кгс/см ; т] — общий КПД компрессора, принимаемый в пределах 0,55—0,70; Qк = 1,1-Qu — производительность компрессора или потребный расход сжатого воздуха с учетом потерь в подводящей сети, нм3/мин.

11. Удельный расход сжатого воздуха на транспортирование 1 т материала определяют по формуле:

                                                               (24)

 

                                                   Рис.3

На рис. 3 приведены графические зависимости удельного расхода сжатого воздуха qB от приведенной дальности транспортирования Lпр для пневмокамерных и пневмовинтовых насосов двух разновидностей: способных работать при давлении внутри смесительной камеры до 0,2 и 0,3 МПа. По этим зависимостям можно быстро оценить экономичность работы ПТУ и сравнить с рассчитанным удельным расходом воздуха по формуле (24)

 

12. Удельный расход электроэнергии на транспортирование 1 тонны материала находим по формуле:

для пневмовинтовых насосов

 

                  (25)

 

6. Окончательный выбор оборудования

 

Типоразмеры питателя, воздуходувной машины и др. определяются окончательно после того, как станут известны основные параметры ПТУ. Типоразмер пневмовинтового насоса, исходя из потребной производительности и дальности подачи, определяется согласно паспортным данным заводов-изготовителей из таблицы. Однако при этом необходимо учитывать следующие положения: фактическая производительность насоса рассчитывается по формуле

 

                                       (26)

где Вшн.— диаметр шнека, м; QH — насыпная объемная масса материала. Для цемента QH = 1,2—1,3 т/м3; п — частота вращения шнека, об/мин; Рс.к.— избыточное давление внутри смесительной камеры, кгс/см2.

По формуле (26) можно определить производительность насоса с нормальными конструктивными параметрами и допустимыми пределами износа при условиях бесперебойного питания его материалом и наличия материалопровода с достаточной пропускной способностью. При несоблюдении какого-либо из этих условий фактически производительность пневмовинтового насоса будет меньше рассчитанной по формуле (26). Как правило, эксплуатационная производительность пневмовинтового насоса на 10—30% меньше паспортной вследствие ряда причин, в том числе недостаточно равномерной и бесперебойной подачи к нему материала из-за отсутствия надлежащих устройств. Обычно винтовые насосы, управляемые вручную с помощью шиберного затвора, обеспечивают лишь грубую регулировку, при которой электродвигатель привода шнека часто оказывается перегруженным, а насос работает с пониженной производительностью. Это следует иметь в виду при определении типоразмера питателя по заданной производительности ПТУ и подсчитанному по формуле (26) полному сопротивлению материалопровода при известной частоте вращения шнека;

- пневмовинтовые насосы, способные работать при давлении в смесительной камере до 0,2 МПа, рекомендуется применять при приведенной дальности транспортирования до 300 м. Но это не значит, что они не могут применяться и при большей дальности подачи, вплоть до 500—600 м, хотя  это экономически невыгодно. Пневмовинтовые насосы, способные работать при давлении в смесительной камере до 0,3 МПа, целесообразно применять при приведенных дальностях подачи в пределах 300— 800 м (по паспортным данным, только до 430 м);

Для устойчивой работы пневмовинтовых насосов необходимо соблюдать следующее условие - максимальная производительность насоса должна быть меньше или равна пропускной способности материалопровода, т. е. Q<}>.H^QM.P. в противном случае будут происходить частые перегрузки электродвигателя насоса. Внутренний диаметр материалопровода для насосов, способных работать при избыточном давлении внутри смесительной камеры до 0,2 МПа, можно определить по следующей формуле:

                                                (27)

а для насосов, способных работать при Рс.к.- 0,3 МПа по формуле:

 

                                               (28)

Максимально возможная производительность насоса определяется по формуле 28;

— при транспортировании сильно абразивных материалов (глинозема и др.) наблюдается быстрый износ витков шнека и поэтому применять пневмовинтовые насосы в этом случае нецелесообразно;

— при транспортировании сырьевой муки и технологической пыли производительность пневмовинтовых насосов обычно ниже, соответственно на 10—20% и на 20—30%, чем при перемещении цемента. Это явление можно объяснить меньшей объемной массой сырьевой муки и печной пыли, чем цемента, и повышенным их проскальзыванием относительно витков шнека;

— опытом эксплуатации также установлено, что производительность пневмовинтовых насосов снижается на 10—30% при работе на аэрированных материалах, а также на материалах с поверхностно-активными добавками. Это положение следует учитывать при проектировании ПТУ.

Несмотря на указанные недостатки и ограничения, пневмовинтовые насосы широко применяются на цементных заводах благодаря ряду положительных качеств: непрерывности ввода материала в транспортный трубопровод, потребный диаметр которого и расход сжатого воздуха поэтому сравнительно меньше, а также из-за небольших габаритов в особенности по высоте. Типоразмер пневмокамерного насоса выбирают по паспортным данным завода-изготовителя. Однако, при этом необходимо учитывать следующие положения:

— пневмокамерные насосы в сравнении с пневмовинтовыми могут работать на больших перепадах давления (вплоть до 0,6 МПа), поэтому их целесообразно применять на дальностях подачи от 300 до 1500 м;

— несмотря на то, что в пневмокамерных насосах не затрачивается энергия на ввод материала в транспортный трубопровод, как в случае с пневмовинтовыми насосами, однако из-за цикличности их работы, наличия материалопроводов увеличенного диаметра, а значит и повышенного расхода сжатого воздуха в единицу времени, а также из-за необходимости монтировать свой материалопровод от каждой камеры насоса, что ведет к увеличению металлоемкости, необходимости сооружать глубокие приямки обычно с гидроизоляцией и др., положительные качества пневмокамерных насосов значительно снижаются. Поэтому в каждом конкретном случае к выбору того или иного типа устройства следует

подходить, произведя тщательный анализ всех возможных ситуаций;

— опытом эксплуатации установлено, что легкосыпучие крупнодисперсные материалы (циклонная сланцевая зола, известняковая мука, белитовые порошки и пр.) практически не могут транспортироваться камерными насосами из-за быстрой забивки материалом транспортных трубопроводов. При наличии камерных насосов с так называемыми форкамерами транспортирование указанных материалов возможно, но со значительными удельными расходами сжатого воздуха;

— усложняется применение пневмокамерных насосов при подаче материалов из силосов потребителям из-за трудности регулирования подачи материала, необходимости мощной системы аспирации и др.

Типоразмер гравитационно-пневматических устройств выбирается  с учетом следующих положений:

— непрерывность процесса транспортирования, простоты конструкции и обслуживания, отсутствие затрат энергии на ввод материала в трубопровод (подача материала происходит самотеком под действием гидростатических сил) доказывают целесообразность их применения вместо пневмовинтовых или пневмокамерных насосов при дальности подачи до 200 м;

— регулируемые гравитационно-пневматические питатели целесообразно применять в тех случаях, где требуется равномерная регулируемая подача материала потребителям, например, при питании из силосов сырьевой мукой печных агрегатов, при подаче цемента из силосов к упаковочным машинам:

— при расчете ПТУ с гравитационно-пневматическими питателями рекомендуется пользоваться следующей дополнительной методикой;

1. Нормальная работа этих питателей может быть достигнута при следующем условии:

Ргд ст Ртр .                                                                   (29)

где                                         (30)

гидростатическое давление столба аэрированного материала в силосе и в напорной шахте, кг/м2; Qag.M — насыпная масса аэрированного материала, кг/м . Для сырьевой муки принимается в пределах 800—1000 кг/м3

(31)

-Нсл.общая высота слоя аэрированного материала, м; Нс — высота слоя аэрированного материала в силосе (бункере), м; Нш - полезная высота слоя аэрированного материала в напорной шахте, соединяющей питатель с силосом (бункером), м: Ртр - потери давления в материалопроводе, определяемые по формуле (18)

Это условие состоит в том, что для обеспечения устойчивой работы питателей гидростатическое давление столба аэрированного материала в силосе (бункере) и в напорной шахте должно быть больше или равно потерям давления в материалопроводе.

2. Внутренний диаметр напорной шахты должен быть достаточным для обеспечения действия закона гидравлики. Практикой установлено, что для производительностей от 30 до 100 т/ч внутренний диаметр шахты должен быть равным или больше Дн.ш 300 мм, а для производительностей от 100 до 200 т/ч - Дн.ш 400 мм.

3. Первоначально, исходя из имеющейся высоты напорной шахты Нш и допустимого по условиям предприятия нижнего уровня материала в силосе (бункере) Нс, по формулам (31) и (29) находят гидростатическое давление столба аэрированного материала, которое является критерием работы гравитационно-пневматических питателей, влияющем на их производительность.

4. При определенных условиях (постоянство расхода сжатого воздуха, постоянных длине и диаметре материалопровода, для определенного транспортируемого материала) достигается прямолинейная зависимость производительности Qp и потерь давления в материалопроводе ДРтр или избыточного давления внутри смесительной камеры питателя Рс.к. На этом законе основана работа регулируемых питателей (пневмодозаторов) . В этом случае по давлению Рс.к. можно судить о производительности питателя и наоборот. С помощью электрических датчиков давления, соответствующий импульс подается в систему автоматического управления регулирующего органа, с помощью которого изменяется величина щели для прохождения аэрированного материала под действием перепада давления из напорной шахты в смесительную камеру питателя. Таким образом осуществляется регулируемая подача материала к потребителю. Для снижения энергопотребления ПТУ (пневмокамерных, пневмовинтовых и гравитационно-пневматических питателей) рекомендуется оснащать их регуляторами расхода воздуха. Эти устройства обеспечивают оптимальный расход сжатого воздуха при любых режимах работы ПТУ. В среднем при оснащении ПТУ такими регуляторами экономится 15—20% сжатого воздуха.