Конструкции пневмокамерных насосов

Рассмотрим конструкции вертикальных пневмокамерных насосов с верхней разгрузкой материала, разработанных в России и странах СНГ.

Пневмокамерный насос [90] содержит камеру с загрузочным клапаном для подачи материала и клапаном выпуска сжатого воздуха, клапан подачи сжатого воздуха, разгрузочную трубу (рисунок 1.5).

Недостатками данного насоса являются недостаточное псевдоожижение материала возле стенок в нижней части камеры насоса, аэрационное устройство создает малый и неоднородный псевдоожиженный слой, что приводит к увеличению времени разгрузки, а, следовательно, увеличению

расхода сжатого воздуха. А также возможно забивание сопел при загрузке камеры насоса материалом.

Рисунок 1.5. Схема пневмокамерного насоса: 1 - камера; 2 - аэрирующее устройство; 3 - рассеиватель; 4 - разгрузочная труба; 5 - загрузочный клапан для подачи материала; 6 - клапан выпуска сжатого воздуха; 7 - клапан подачи сжатого воздуха; 8,9 -

Пневмокамерный насос нагнетательной пневмотранспортной установки [86] применяется при транспортировании сыпучих материалов, а именно горячих и холодных сыпучих материалов, например, глинозема или цемента.

Пневмокамерный насос содержит камеру, загрузочный трубопровод с клапаном, трубопровод сжатого воздуха с клапаном, разгрузочную трубу, аэрационную систему, трубопровод для выпуска сжатого воздуха, сопло и рассеиватель.

Рисунок 1.7. Схема пневмокамерного насоса: 1 - камера насоса; 2, 3, 5 - клапаны;

4 - разгрузочная труба; 6 - аэрационное устройство; 7 - сопло; 8 - рассеиватель;

9 - компенсационная труба; 10 - регулятор расхода воздуха

Насос также снабжен внешней компенсационной трубой, которая связывает верхнюю и нижнюю часть насоса. Труба заканчивается соплом с рассеивателем. Внешняя компенсационная труба, кроме того, снабжена регулятором расхода воздуха, расположенным между ее верхним и нижним концами (рисунок 1.7).

Данная конструкция пневмокамерного насоса обеспечивает эффективную и экономичную работу, к примеру, технологической линии мельница - камерный насос - силоса на цементных заводах, поскольку наличие внешней компенсационной трубы с регулятором расхода сжатого

воздуха позволяет легко сопрягать производительность конкретного камерного насоса с производительностью конкретной мельницы, исключая непроизводительный расход сжатого воздуха.

Но недостатком такого пневмокамерного насоса является невозможность четкого контроля и регулировки подач сжатого воздуха в верхнюю и нижнюю части насоса без применения специальных датчиков. Данная схема подачи сжатого воздуха подвержена дополнительному гидравлическому сопротивлению.

На основании ряда работ научно-исследовательских институтов, а также работ отдельных авторов [61, 85] был разработан, апробирован и отрегулирован пневмокамерный насос, который испытывался в работе на апатитовом концентрате, фосфоритной муке и цементе(рисунок 1.8).

Рисунок 1.8. Схема пневмокамерного насоса: 1-камера насоса; 2 - разгрузочная труба; 3 - аэрационные плиты; 4 - загрузочный клапан

Особенностями этого камерного насоса являются верхняя разгрузка сыпучего материала по вертикальному трубопроводу, а также аэрирующее с помощью керамических пористых плит днище.

использовать в системе с автоматическим управлением. Это создает надеж­ные условия для обеспечения текучести материала при вводе его в трубопровод и ликвидирует своды в сыпучем материале, уменьшает время простоя агрегата в целом и нормализует подачу воздуха в камеру, что важно для обеспечения автоматичности работы и повышения коэффициента использования камеры насоса.

Недостатками данной конструкции пневмокамерного насоса являются увеличенная высота насоса из-за большой конусной нижней части и из-за не центральной загрузки материала в камеру насоса возможна вероятность прорыва воздуха. То есть при уменьшении слоя материала, разного по высоте, часть аэрационных плит освобождается от материала, и воздух, выходящий из этих плит, не затрагивает транспортируемый материал. Вследствие этого увеличивается расход сжатого воздуха, а концентрация материала в смеси резко падает, что приводит к уменьшению производительности насоса.

Пневмокамерный насос [89] содержит камеру с загрузочным клапаном и клапаном для выпуска сжатого воздуха и размещенные в камере аэрационное устройство с трубопроводом, имеющим входной клапан для подачи сжатого воздуха, оснащенную дросселем трубу для выдачи аэрированного материала и с открытым со стороны загрузочного клапана концом компенсационную трубу, которая снабжена форкамерой (рисунок 1.9). Форкамера связана через обратный клапан с трубопроводом, несет оснащенное турбулизатором сопло, расположенное перед входом в разгрузочную трубу. Аэрационное устройство является мультисопловым аппаратом с выборочно оснащенными турбулизаторами соплами. Устройство пневмокамерного насоса может быть использовано в производстве строительных материалов, черной и цветной металлургии, энергетической, химической и других отраслях для транспортировки цемента, порошкообразного угля золы, формовочных смесей, колошниковой пыли доменных печей, различных концентратов.

Рисунок 1.9.

9 - компенсационная труба; 10 - форкамера с соплом

Недостатками данной конструкции являются большое гидравлическое сопротивление, на преодоление которого требуется дополнительное количество сжатого воздуха, а также большая металлоемкость внутренних устройств, которые занимают более 20% полезного объема камеры насоса. Сжатый воздух, выходящий из сопел аэрационного устройства, направленных вверх, образует в слое материала каналы, по которым проходит сверху вниз воздух из компенсационной трубы, не вовлекая за собой в сторону разгрузочной трубы транспортируемый материал, что существенно снижает производительность пневмокамерного насоса.

Пневмокамерный насос [87], имеющий весьма громоздкую конструкцию аэрационного устройства, представлен на рисунке 1.10.

Рисунок 1.10. Схема пневмокамерного насоса:

1 - нижняя часть камера насоса; 2 - загрузочное отверстие; 3, 4 - верхняя и средняя части камеры насоса; 5 - разгрузочная труба; 6 - заборная часть разгрузочной трубы; 7 - аэрационное устройство; 8, 9 - верхний и нижний перфорированные конусы; 10 - кольцевой зазор; 11, 12 - патрубки подачи воздуха

Пневмокамерный насос содержит вертикальную камеру с загрузочным отверстием 2 в верхней части 3, в средней части 4 коаксиально размещены разгрузочная труба 5 с заборной частью 6, обращенной вниз, размещенной в нижней части камеры 1, и сообщенное с источником сжатого воздуха аэрационное устройство 7, выполненное из перфорированных конусов 8 и 9, конус 8 направлен вершиной вверх с образованием постоянного по высоте кольцевого зазора 10 относительно стенок верхней части 3 камеры, при этом нижний конус 9 своим меньшим основанием охватывает заборную часть 6 транспортного трубопровода 5. Аэрационное устройство, выполненное из перфорированных конусов 8 и 9, расположено соосно камере насоса по всей ее высоте на разгрузочной трубе 5, при этом угол конусности конуса 8 меньше угла конусности конуса 9. Это позволяет воздушным струям,

выходящим из отверстий конусов 8 и 9 пронизывать слой материала и достигать стенок верхней и нижней частей камеры насоса.

Приведенный пневмокамерный насос имеет ряд недостатков. Конструкция аэрационного устройства весьма громоздка и сложна в изготовлении, а также в случае применения его на больших агрегатах при установке в корпусе насоса необходимо применять дополнительные грузоподъемные приспособления. Возможно недостаточное псевдоожижение материала у стенок насоса, что приведет к образованию наростов.

1.4