Строительные машины и оборудование, справочник





Пневматические перегрузочные установки

Категория:
   Портовые подъемно-транспортные машины


Пневматические перегрузочные установки

Пневматические установки нагнетательного и всасывающего действия применяются в портах преимущественно для перегрузки цемента и зерна. При этом пока наибольшее распространение имеют береговые и плавучие установки всасывающего типа. Общими характерными узлами таких установок являются жесткие и гибкие трубопроводы, разгрузочные устройства, пылеуловители (фильтры) и воздуходувные машины. В установках для перегрузки цемента применяются также пневмовинтовые насосы и аэрационные устройства.

Трубопроводы. Износ рабочих трубопроводов зависит главным образом от абразивных свойств перегружаемого материала, концентрации смеси и скорости ее движения. При этом абразивный износ труб примерно пропорционален третьей степени скорости движения смеси. Наибольшему износу подвергаются колена трубопроводов в связи с изменением в них направления скорости потока, а также горизонтальные участки вследствие преимущественного движения материала по нижней части их стенок.

Для нагнетательных установок высокого давления (2,5— 5,0 ати) обычно применяются трубы из углеродистой стали со стенками толщиной 7—10 мм, а для установок низкого давления и всасывающих — тонкостенные трубы со стенками толщиной 2,5—4,0 мм. Срок службы трубопроводов и колен, в связи с большим разнообразием условий их работы, весьма различен и колеблется от 2—6 месяцев до 4—8 и более лет.



Срок службы горизонтальных трубопроводов может быть увеличен в 2—3 раза путем периодического поворачивания их вокруг своей оси на 90—120°. В некоторых случаях работа горизонтальных участков трубопроводов ведется в режиме образования подстилающего слоя материала в нижней части трубы. Однако это связано с опасностью забивки трубопровода

Рис. 1. Противоизносиые усиления в стенках колен и тройников трубопроводов пневматического транспорта

Вследствие интенсивного износа колен, даже при транспортировании материала с невысокой абразивностью, предусматриваются специальные меры для борьбы с их износом. В частности, колена стальных труб в местах наибольшего износа могут быть усилены наваркой (рис. 1, а). Чугунные колена иногда изготовляются со съемными плитами (рис. 1,6, в). Широкое применение находят конструкции с «карманом» (рис. 1,г), который, забиваясь материалом, препятствует износу колена. При этом фланец, закрывающий «карман», может быть использован для продувки и прочистки трубопровода. Тройники трубопроводов усиливают в местах интенсивного износа утолщением стенки или съемной плитой.

Трубопроводы пневматических установок соединяются сваркой, однако через каждые 10—40 м, а также у каждого колена следует ставить фланцевые соединения для облегчения разборки линии в случае образования в ней «пробки».

Для соединения передвижных всасывающих сопел и самоходных разгрузчиков с неподвижными трубопроводами обычно применяют гибкие трубы, изготовленные из металлических спиралей фасонного профиля с уплотнениями (спиральные метал-лорукава), или прорезиненные шланги со специальным проволочным каркасом.

Металлорукава имеют малую герметичность, большой вес и недостаточную гибкость, вследствие чего их применение ограничено. Шланги, несмотря на распространенность их применения, также имеют существенные эксплуатационные недостатки, основным из которых является малая механическая прочность. При вакууме рукава укорачиваются, образуя внутренние гофры, причем у рукавов с внутренней резиновой прокладкой последняя нередко отслаивается.

Все транспортные трубопроводы по окончании работы должны продуваться чистым воздухом. В нагнетательных установках, работающих с высокой концентрацией смеси, в некоторых случаях параллельно с транспортным трубопроводом прокладывается воздухопровод небольшого диаметра для’продувки трубопровода в случае его закупорки. Ответвления от этого воздухопровода, снабженные вентилями, присоединяются к транспортному трубопроводу через каждые 20—40 м его длины, а также к каждому колену. Наиболее часто наблюдается засорение случайно попавшими с материалом инородными включениями и образование «пробок» в коленах при переходе с горизонтальных участков трубопровода на вертикальные.

Разгрузочные устройства и пылеуловители. Выделение транспортируемого материала из воздушного потока осуществляется в объемных и центробежных разгрузителях (циклонах), а также комбинированных разгрузителях, конструктивно объединяющих оба эти типа. Поступая через патрубок материал осаждается в объемном разгрузителе. Освобожденный от основной части материала воздух поступает в центробежный разгрузитель и выходит через патрубок. Выдача материала из разгрузителя производится через шлюзовые затворы. Основным эксплуатационным требованием к этим устройствам, определяющим содержание ухода за ними, является герметичность, исключающая подсос наружного воздуха при установке разгрузителя на всасывающей линии или утечку запыленного воздуха при установке его на линии нагнетательной.

Рис. 2. Комбинированный разгрузитель

В шлюзовом затворе, при больших зазорах между барабаном и корпусом, кроме того, создается опасность заклинивания барабана в связи с уплотнением материала в зазорах. Поэтому величина этих зазоров не должна превышать 0,2—0,3 мм.

Для уменьшения износа стенок корпуса разгрузителя у входного патрубка обычно устанавливается отбойный лист, изменяющий направление потока смеси воздуха с материалом и поглощающий энергию движущихся частиц материала. С этой же целью приемный носок и конус разгрузителя выкладываются съемными листами.

Пылеуловители (фильтры) предназначаются для вторичной очистки воздуха, необходимость которой вызывается санитарно-гигиеническими требованиями и необходимостью уменьшения абразивного износа воздуходувных машин, связанного с их работой на запыленном воздухе.

Наибольшее распространение в портовых перегрузочных установках имеют центробежные пылеуловители (циклоны) и матерчатые рукавные фильтры.

Циклон работает по тому же принципу, что и центробежный разгрузитель, и его обслуживание сводится в основном к поддержанию герметичности. Недостатком циклона, ограничивающим его применение, является сравнительно низкий к. п. д. очистки, лежащей в пределах 0,75—0,9 (под к. п. д. очистки понимается отношение веса материала, уловленного из запыленного воздуха, к весу материала, содержащегося в запыленном воздухе до его очистки).

Матерчатый рукавный фильтр состоит из ряда секций, имеющих по нескольку рукавов. Запыленный воздух поступает через патрубок в коллектор, с которым сообщаются входные отверстия подвешенных вертикально матерчатых рукавов. Запыленный воздух просасывается через эти рукава, оставляет на их внутренней поверхности пыль и поступает в короб и выходной патрубок.

Периодически секции отключаются от короба, одновременно открывается клапан, соединяющий секцию с атмо- _ сферой, и наружный воздух проходит через ткань рукавов в обратном направлении (в некоторых конструкциях всасывающих рукавных фильтров обратной продувки не предусматривается, что ухудшает очистку ткани; продувки не имеют также и нагнетательные рукавные фильтры). При этом рукава встряхиваются механизмом, пыль выпадает вниз, а затем через разгрузочный клапан удаляется из коллектора.

Исправно работающий рукавный фильтр имеет к. п. д. очистки 0,97—0,99 при нагрузке на 1 м2 фильтрующей поверхности 100—200 м3/ч.

Неполадки в работе фильтра могут быть следствием частичного нарушения его герметичности во фланцевых соединениях и клапанах и неисправности встряхивающего механизма. Однако наиболее серьезным повреждением является разрыв ткани рукава, что ведет к полной потере работоспособности фильтра. Секция с поврежденным рукавом должна быть немедленно отключена, а поврежденный рукав заменен. Рукава фильтров в большинстве случаев выходят из строя вследствие истирания ткани.

Азрационные устройства. Эти устройства служат для псевдоожижения (аэрации) пылевидных материалов с целью придания им свойства текучести. Они представляют собой пористые перегородки, под которые подается сжатый воздух. При этом находящийся на перегородках пылевидный материал насыщается воздухом, фильтрующимся через мельчайшие поры перегородок. Аэрационные устройства находят применение в пневматических транспортных желобах (аэрожелобах), в пневматических разгружателях и аэродншцах силосных хранилищ, в смесительных камепях пневматических подъемников (эрлифтах), в камерных питателях и т. д. Характерные конструкции аэрационных устройств показаны на рис. 4 и 5.

Рис. 3. Рукавный фильтр

В аэрожелобе пористая перегородка, на которую подается транспортируемый пылевидный материал, располагается между верхним и нижним металлическими коробами.

В донном силосном разгру-жателе пористая перегородка образует днище приемной коробки. Поступление пылевидного материала в приемную коробку дозируется шиберным затвором. Подача сжатого воздуха под пористую перегородку производится через трубопровод, а выпуск аэрированного материала —через клапан.

Рис. 4. Аэрожелоб

Для изготовления пористых перегородок применяются ткани, керамические и металлокерамические плитки. Из тканей наибольшее распространение получили белтинг толщиной 8— 20 мм, восьмислойный тканевый приводной ремень, войлок толщиной 10—20 мм, закрытый сверху и снизу брезентом, и стеклоткань. Плитки обеспечивают хорошую аэрацию материала, но имеют сравнительно небольшие размеры, что в некоторых случаях затрудняет их применение. Для уменьшения поглоше-248 ния влаги пористые перегородки иногда пропитывают водоотталкивающим составом с последующей тщательной просушкой.

Рис. 5. Дойный силосный разгружатель

Пористая перегородка должна выбираться на основании специального расчета в зависимости от условий ее применения и физико-механических свойств аэрируемого материала. Общие условия, обеспечивающие хорошую равномерную аэрацию материала, состоят в том, чтобы сопротивление пористой перегородки прохождению воздуха было приблизительно равно сопротивлению слоя аэрируемого материала, а размеры пор были бы близки к среднему размеру частиц материала.

Так как пористые перегородки представляют довольно значительное сопротивление прохождению воздуха, при их установке должна быть обеспечена герметичность, исключающая прорыв воздуха по периметру перегородки.

Установка пористых плиток производится с применением специальной замазки, приготовляемой из сухой смеси 95% (по весу) тонкоизмельченного кварцевого песка и 5% технического кремнефтористого натрия, затираемой на жидком стекле.

Тканевые пористые перегородки устанавливаются на прокладках из эластичной листовой резины или пеньковых прядях,, промазанных суриковой замазкой. Прокладки обжимаются металлическими полосами или угольниками при помощи болтов.

Состояние пористых перегородок и их креплений должно систематически проверяться. Поверхностные тонкие корки налипшего материала могут быть удалены ‘соскабливанием. Поврежденные и замасленные пористые перегородки подлежат замене. При перегрузке цемента такая проверка должна производиться не реже одного раза в 2—3 .месяца.

Сжатый воздух, подаваемый к аэрационным устройствам, не должен содержать влаги и масла, которые, проходя через пористые перегородки, соединяются с частицами пылевидного материала и закрывают поры.

В тех случаях, когда давление воздуха под пористой перегородкой создается центробежными вентиляторами, специальных масловодоотделительных устройств обычно не требуется. Если применяются компрессоры, воздух перед поступлением в аэрационные устройства должен последовательно проходить через масловодоотделители грубой и тонкой очистки, представляющие собой металлические резервуары со специальными фильтрующими вставками.

Фильтрующая вставка масловодоотделителя грубой очистки состоит из металлических волнистых пластин, которые при помощи^ болтов соединены в один пакет. Масловодоотделитель тонкой очистки имеет одну фильтрующую вставку из такого же пакета пластин и другую, состоящую из нескольких металлических сит с заполнителем — активированным торфом с размером зерен 5—8 мм.

Уход за масловодоотделителями сводится в основном к спуску воды и масла (при каждом запуске компрессора и не реже одного раза в смену во время его работы) и замене заполнителя.

Предельно допустимое насыщение заполнителя с достаточной точностью можно установить по увеличению его сопротивления прохождению воздуха. Если разность давлений воздуха на входе и выходе масловодоотделителя тонкой очистки возрастает более чем на 0,3—0,4 ати, по сравнению с первоначальной, то заполнитель подлежит замене. Практически менять заполнитель следует один-два раза в год.

Рис. 6. Винтовой пневматический насос

Пневмовинтовые насосы. Применяются в составе пневмопере-гружателей и специализированных перегрузочных установок для транспортирования цемента и загрузки складов и транспортных средств.

На рис. 6 приведена схема винтового пневматического насоса. Материал поступает в приемную воронку, откуда насаженным на вал быстроходным напорным шнеком подается в смесительную камеру. Подача материала в приемную воронку регулируется шиберным затвором. Перед смесительной камерой образуется пылевая пробка, предотвращающая прорыв сжатого воздуха в приемную воронку. Величина пылевой пробки может регулироваться перемещением гильзы в осевом направлении. Гильза имеет сменную втулку. В нижней части смесительной камеры установлены трубки — форсунки для подачи сжатого воздуха, который, смешиваясь с материалом, увлекает его в транспортный трубопровод.

Уплотнение шнековой камеры в начале и в конце работы насоса, а также при продувке трубопровода (когда шнек не работает или работает вхолостую) создается грузовым клапаном. Для защиты подшипников от проникновения пыли в кольцевую камеру подается сжатый воздух.

При работе пневмовинтового насоса наибольшему износу подвергается шнек и втулка гильзы, которые в связи с этим делаются легкозаменяемыми. Износ шнека и втулки ведет к увеличению радиального зазора между ними. Работа насоса при увеличенном зазоре и слабой пылевой пробке вызывает частичную аэрацию материала в шнековой камере и его обратное движение, что снижает производительность насоса. Последняя и мощность, потребляемая шнеком, зависят от геометрических размеров и скорости вращения шнека, а также от величины давления в смесительной камере. Для данного типоразмера насоса с увеличением давления в камере производительность уменьшается, а мощность увеличивается. В связи с этим в зависимости от длины и конфигурации транспортного трубопровода и фактической производительности насоса устанавливаются нормальные и предельно допустимые показания приборов замера мощности двигателя шнека и давления воздуха в смесительной камере. По показаниям этих приборов судят о состоянии транспортного трубопровода (отсутствии частичных завалов его материалом и пылевых пробок) и степени износа шнека и втулки гильзы.

Данные практики о межремонтной продолжительности работы напорного шнека весьма различны. Продолжительность работы шнека в основном зависит от величины рабочего давления в смесительной камере и износостойкости рабочих поверхностей шнека.

Осредняя данные практики (по материалам Ленинградского отделения ВНИИСТРОИДОРМАШа), можно считать, что продолжительность работы шнека, наплавленного электродами Т-590 или Т-620, при перегрузке цемента составляет 300—400 ч (15—20 суток трехсменной работы). Наплавка обычными электродами снижает срок службы шнека в четыре-пять раз. Установочный радиальный зазор между шнеком и втулкой гильзы для шнеков диаметром 120—250 мм не должен превышать соответственно 1—3 мм, а предельно допустимый радиальный зазор 5—8 мм.

Как правило, в комплект поставки пневмовинтового насоса входит запасный шнек, что позволяет производить его замену и ремонт без длительных перерывов в работе насоса. Ремонт шнеков производится электродуговой наплавкой твердыми сплавами. После наплавки шнек протачивается по наружному диаметру и шлифуется ручным электро- или пневмоинструмен-том. В связи с консольным положением шнека относительно опор и значительной скоростью его вращения (от 750 до 1500 об/мин) он после наплавки и обработки должен быть подвергнут балансировке.

Втулки гильзы служат в три-шесть раз дольше шнека. Ввиду относительной сложности ремонта втулок (особенно малого диаметра) целесообразнее изготавливать их заново с упрочнением внутренней поверхности термообработкой.

Прорывы воздуха из смесительной камеры в приемную воронку могут быть вызваны плохой работой грузового клапана или малой длиной пылевой пробки. Длина пылевой пробки может быть увеличена путем смещения гильзы при помощи регулировочных винтов.

Воздуходувные машины. Преимущественное распространение в портовых перегрузочных установках имеют компрессоры

с вращающимися поршнями (воздуходувки Рута) и водо-кольцевые насосы, а также турбовоздуходувки и вентиляторы.

При работе перегрузочных пневматических установок возможно временное увеличение сопротивления сети, вызванное изменением влажности материала, частичным налипанием его на стенки трубопровода, изменением условий загрузки материала и другими причинами, что вызывает изменение режима работы воздуходувных машин.

При возрастании сопротивления характеристика сети нагнетательной пневмотранспорт-ной установки в координатах Р (давление), Q (расход) воздуха, имевшая форму кривой, примет вид кривой II. У центробежных воздуходувных машин изменение сопротивления сети при постоянном числе оборотов машин вызывает изменение подачи воздуха в широком диапазоне при сравнительно небольшом изменении давления. Поэтому переход из рабочей точки А в точку В связан со значительным уменьшением объема подачи воздуха в сеть. Снижение объема подачи воздуха в свою очередь вызовет соответствующее увеличение концентрации смеси и дальнейшее прогрессирующее возрастание сопротивления сети. В результате скорость воздуха может оказаться недостаточной, что повлечет образование завалов материала в трубопроводе.

Для обеспечения постоянного режима работы такой системы иногда применяются специальные автоматические регуляторы, связанные с дроссельной заслонкой, установленной на всасывающем или нагнетательном трубопроводе, однако работа их недостаточно надежна.

Рис. 7. Рабочие характеристики воздуходувок объемного действия и центробежных

У воздуходувных машин объемного действия (компрессоры, водокольцевые насосы) при постоянном числе оборотов машины подача воздуха зависит от сопротивления сети сравнительно мало, что характеризуется кривой. Поэтому переход из рабочей точки D в точку Е приведет лишь к небольшому уменьшению объема подачи воздуха в сеть. Этим обеспечивается устойчивость и надежность работы пневматических перегрузочных установок, оборудованных воздуходувными машинами объемного действия. Допустимое повышение рабочего давления, вызываемое увеличением сопротивления транспортного трубопровода, должно ограничиваться регулировкой предохранительных клапанов.

Рис. 8. Схема установки водокольцевого насоса

В случае применения в нагнетательных установках для перегрузки зерна и цемента компрессоров с вращающимися поршнями, имеющих обильную смазку рабочих органов, для очистки транспортирующего воздуха необходимо применение масловодоотделителей. Уход за масловодоотделителями описан выше. Применение этих воздуходувных машин для всасывающих установок требует высокой степени очистки воздуха от пыли во избежание повышенного износа поршней, ремонт которых в условиях портовых мастерских часто бывает затрудни-

Применение водоколъцевых насосов связано с необходимостью подвода к ним проточной воды. Перед пуском водокольчевои насос (рис. 8) и водоотделитель заполняются водой ерез патрубок и трубопровод до уровня сливной трубки.

Насос воды регулируется по показаниям вакуумметра и по температуре отходящей воды, которая не должна превышать 40 °С. При работе насоса следует вести наблюдение за состоянием отходящей воды. Ее помутнение свидетельствует о неудовлетворительной работе воздушных фильтров. При длительной остановке насоса (особенно в зимнее время) вода сливается через пробки.

Читать далее:

Категория: - Портовые подъемно-транспортные машины

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины