Тема 4.3. Перемещение твердых материалов 2ч

Классификация устройств для перемещения твердых материалов. Механизация погрузочно-разгрузочных работ и герметизация транспортирующих устройств.

ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ

На многих стадиях технологических процессов возникает необходимость в перемещении твердых материалов, которые осуществляются подъемно-транспортными устройствами или сооружениями.

Подъемно-транспортные устройства можно классифицировать:

· по организации процесса (непрерывный и периодический транспорт);

· по направлению перемещения транспортируемого материала (горизонтальное или сла6онаклонное, вертикальное или круто-наклонное, смешанное или пространственное);

· по роду перемещаемого материала (сыпучие материалы и штучные грузы).

К сыпучим материалам относятся порошкообразные и кусковые материалы, перемещаемые навалом. К штучным грузам – изделия, имеющие определенную форму, а также материалы, упакованные в тару.

По конструктивным особенностям для различных случаев транспортировки твердых материалов применяют следующие подъемно-транспортные устройства:

· для горизонтального перемещения – транспортеры ленточные, пластинчатые, скребковые, винтовые, вибрационные, пневматические транспортные желоба;

· для вертикального перемещения – элеваторы;

· для смешанного перемещения – транспортеры с погружными скребками, устройства пневматического и гидравлического транспорта.

Ленточный транспортер (рис. 19.1) представляет собой бесконечную ленту 2, натянутую на двух барабанах, которая перемещается со скоростью 0,5...2,5 м/с для сыпучих и 0,75...1,5 м/с для штучных грузов. Один из барабанов 1 – приводной, второй 5 – натяжной с грузовым или винтовым натяжным приспособлением.

Для предупреждения провисания ленты под ней устанавливают опорные ролики 3. Загрузочная воронка 4 имеет направляющий лоток с боковыми стенками для предотвращения раз6роса материала и заднюю наклонную стенку, воспринимающую на себя удары и давление подаваемого материала. Разгрузка транспортера осуществляется либо сбросом материала при огибании лентой приводного барабана, либо удалением с помощью ножей или скребков (промежуточная).

Материалом для ленты, ширина которой варьируется в пределах 400...1000 мм, может служить прорезиненная многослойная ткань либо металлическая сетка, применяемая при транспортировании горячего или крупнокускового материала. При необходимости перемещения материала на какую-либо высоту угол перемещения сыпучего материала ленточным транспортером должен быть меньше угла естественного откоса (не более 12...22°) данного материала, а длина транспортера – до 150...200 мм. Достоинства ленточных транспортеров - малый расход энергии, высокая производительность, способность перемещать влажный, налипающий и штучный материал, возможность перемещения материала на значительное расстояние.

Недостаток - трудность герметизации транспортируемого материала.

Скребковый транспортер (рис. 19.2) состоит из неподвижного желоба 1, в котором со скоростью 0,25...0,75 м/с движется бесконечная цепь 2 со скребками 3. Движение цепи осуществляется при помощи приводной звездочки 6, противоположная звездочка 8

является натяжной. На шарнирах цепи укреплены ролики 4, которые катятся по направляющим 7.

Загрузка материала осуществляется через лоток 9. Скребки при движении цепи захватывают и перемещают по желобу на расстояние до 150 м материал, который разгружается либо с другого конца желоба, либо через разгрузочное отверстие 5.

Достоинства скребкового транспортера (по сравнению с ленточным) – простота и дешевизна устройства, удобство загрузки и разгрузки материала, большой угол наклона перемещаемого материала (до 45°).

Недостатки – высокий расход энергии, большое изнашивание движущихся частей, возможность разрушения транспортируемых хрупких материалов из-за истирания.

Винтовой транспортер, или шнек (рис. 19.3), предназначен для перемещения материала под углом до 20° к горизонту и состоит из закрытого желоба 1, в котором вращается шнек 2.

Транспортируемый материал поступает в желоб через загрузочное отверстие 3, захватывается вращающимся шнеком, перемещается вдоль устройства на расстояние до 40 м и выгружается через отверстие 4. Однако загрузка и выгрузка могут быть осуществлены в любой точке по длине желоба.

Достоинства винтового транспортера – простота, компактность, дешевизна, герметичность, позволяющая использовать его при перемещении токсичных и пылящих материалов.

Недостатки винтового транспортера – достаточно высокий расход энергии, значительное изнашивание стенок желоба и поверхности винта, истирание перемещаемого материала.

Элеватор (рис. 19.4) предназначен для вертикального перемещения сыпучих материалов и состоит из кожуха 1, предохраняющего окружающую среду от транспортируемых пылящих материалов, в нижней части которого находится башмак 2, а в верхней – головка 7. В головке установлен приводной барабан 8 (рис. 19.4, а) или звездочка 10 (рис. 19.4, б), а в башмаке – натяжной 4. На них

натянута лента (или цепь) 6; к которой прикреплены ковши 5. Натяжение ленты регулируется винтовым устройством 3.

Материал из приемного бункера поднимается ковшами, из которых высыпается в верхней части транспортера при огибании приводного барабана в разгрузочное устройство 9.

Достоинствами элеваторов являются плавность хода и относительно высокая скорость (скорость перемещения быстроходных элеваторов – 0,9...1,5 м/с; тихоходных элеваторов – 0,4...0,6 м/с), возможность подъема больших грузов на высоту 40 м и более.

Для подъема зернистых материалов на высоту до 30 м применяют пневматические подъемники – аэролифты (рис. 19.5). Твердые частицы подаются питателем 2 в аэрокамеру 3 с перфорированной перегородкой 1. Сжатый воздух подается под перегородку,

увлекает зернистый материал и поступает вместе с ним в транспортирующий трубопровод 4. В сепараторе 5 материал отделяется от воздуха и поступает для дальнейшей переработки.

Для транспортировки мелкозернистых материалов в горизонтальном направлении (с небольшим уклоном вниз) применяют пневматические транспортирующие желоба.

В таких конструкциях через сыпучий материал, находящийся на пористом днище желоба, продувается воздух, в результате материал приобретает текучесть. Если днище имеет небольшой уклон (3...6°), то материал будет перемещаться в сторону уклона. Этот вид транспорта удобен для транспортировки и одновременного охлаждения сыпучего материала. Таким образом материал может перемещаться на расстояние до 1 км со скоростью 0,5...2,5 м/с.

Достоинства пневмотранспорта – герметичность транспортировки, гибкость коммуникаций, возможность автоматизации процесса, небольшая стоимость строительства и эксплуатации.

Гидротранспорт применяют для перемещения зернистых материалов в струе воды. Его достоинством является высокая скорость транспортирования больших масс материалов.

Недостатки гидротранспорта – относительно высокий расход воды, а также необходимость использования специальных устройств для отделения твердого материала от воды. Кроме того, этот метод применим только для зернистых материалов, не растворимых в воде и не боящихся контакта с ней.

Контрольные вопросы

1. Какие основные принципы используются при классификации подъемно-транспортных устройств?

2. Какие устройства для перемещения твердых материалов используются в промышленности?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Повышение производительности промышленных предприятий связано в первую очередь с интенсификацией технологических процессов, совершенствованием производственной аппаратуры при одновременном снижении приведенных затрат и себестоимости продукции.

В связи с этим к основным направлениям развития технологических процессов, применяемых в химической промышленности, в настоящее время можно отнести следующие:

· оптимизацию технологических процессов на основе их математического моделирования с привлечением современной компьютерной техники;

· совершенствование методов расчета аппаратов, основанное на точном знании происходящих в них процессов;

· интенсификацию происходящих в аппаратах технологических процессов, основанную на совмещении воздействий на обрабатываемую среду разнородных физических полей (центробежного, электрического и магнитного полей, вибраций и др.);

· разработку новых высокоэффективных конструкций аппаратов, учитывающих специфические особенности осуществляемых в них процессов и характеристик обрабатываемых сред;

· использование для изготовления технологической аппаратуры новых конструкционных материалов, в том числе неметаллических, позволяющих обеспечить ее химическую стойкость и высокое качество получаемого продукта, а также снизить общую металлоемкость и материалоемкость конструкций.

Изложенный в данном учебнике материал позволяет получить основные знания по данному курсу, которые через определенное время могут быть применены для решения указанных задач.

Дата добавления: 2014-01-04