Пневмооборудование в зависимости от целевого назначения и конкретных условий производства компонуют по различным схемам. Принципиально возможны (по аналогии с вентиляционными) схемы с замкнутым циклом воздуха, но ими пока у нас не пользуются, поэтому в дальнейшем речь будет идти в основном об обычных схемах пневмоустановок с разомкнутым циклом воздуха.
Установки пневматического транспорта удобнее всего классифицировать, ориентируясь на характер работы, место, расположение и количество материалопроводов в их составе, так как именно это определяет индивидуальные особенности их проектирования, расчета и эксплуатации.
По характеру работы материалопроводов и месту их в схеме различают:
всасывающие установки, когда материалопроводы работают под вакуумом;
нагнетательные установки, когда материалопроводы работают под избыточным давлением;
всасывающе-нагнетательные или комбинированные установки, представляющие комбинацию первых двух.
По числу материалопроводов пневмоустановки можно разделить на:
простые — с одним материалопроводом;
разветвленные или сложные — с двумя и более материалопроводами.
По расположению материалопроводов различают установки с вертикальным, горизонтальным и смешанным расположением материалопроводов.
Правильность принятой классификации достаточно убедительно обосновывается следующими соображениями.
Всасывающие установки принципиально отличаются от нагнетательных характером давления в материалопроводах. Кроме того,
у них узлы приема проще и не требуют герметизации; через возможные неплотности материалопроводов не выделяется пыль; вентилятор установки практически может быть расположен в достаточном удалении от нее самой, и это мало отражается на общей энергоемкости, так как потери давления в вентиляционной части пневмосети сравнительно невысоки.
У нагнетательных установок вентилятор «привязан» к месту приема, которое должно быть тщательно герметизировано; возможно «выбивание» пыли через неплотности; однако не требуется очень тщательной герметизации пылевых отверстий отделителей и пылеотделителей, так как при их неисправности продукт не может попасть в вентилятор.
Простые и сложные установки принципиально отличаются одна от другой методикой расчета и проектирования. Они также очень существенно разнятся по общему виду, регулированию, назначению и условиям эксплуатации. С точки зрения аэродинамики разветвленная пневмоустановка является весьма сложной системой, в которой все ее ответвления — материалопроводы — взаимосвязаны и влияют один на другой при работе, что значительно усложняет ее регулирование и эксплуатацию.
Установки с горизонтальными и вертикальными материалопроводами существенно отличаются и физикой процесса транспортирования, и методикой расчета, и применяемыми при расчетах коэффициентами.
На рисунке 1 изображены схемы простых пневмоустановок с горизонтальными материалопроводами (нетрудно представить аналогичные установки, но с вертикальным или смешанным расположением труб).
Простые всасывающие (рис. 1, а) и нагнетательные (рис. 1, б) пневмоустановки применяют, как правило, когда один и тот же материал, пли попеременно разные, нужно перемещать в одном направлении: например, отходы в склад и т. д.
В зарубежной литературе имеются сведения о применении очень компактных пневмотранспортных моносистем для перемещения продуктов размола па мельницах (рис. 2). В этих системах отделитель, шлюзовой затвор, многоступенчатый осевой вентилятор и электродвигатель смонтированы в простую всасывающую пневмоустановку с вертикальным материалопроводом.
Комбинированные всасывающе-нагнетательные установки (рис. 1, в и г) редко применяют как стационарные, особенно с приемниками обычного типа, так как в них не только сочетаются все достоинства и недостатки первых двух схем, но и добавляются новые.
В установке по схеме (рис. 1, в) весь транспортируемый материал проходит через вентилятор; при этом он дробится, а вентилятор быстро изнашивается. По этой схеме нельзя транспортировать материал, образующий с воздухом взрывоопасные смеси и поддающийся дроблению. Если же эти обстоятельства учтены и признаны малосущественными, то схема очень удобна для перемещения продукта на большие расстояния, превышающие возможности одного вентилятора.
Рис. 1. Схемы простых пневмоустановок:
1 — приемник; 2 — материалопровод; 3 — отделитель; 4 — воздуховод; 5 — вентилятор; 6 — пылеотделитель.
В этом случае в пневмосеть включают последовательно несколько вентиляторов и лишь в конце ее устанавливают один отделитель и пылеотделитель. Таким образом можно скомпоновать установку с использованием вентиляторов среднего и даже низкого давления, желательно в специальном исполнении.
По схеме (рис. 1, г) продукт через вентилятор не проходит, зато добавляются лишний приемник и отделитель в нагнетательной линии.
Комбинированные схемы очень удобны для передвижных пневмоустановок — всякого рода пневмопогрузчиков, особенно в случаях забора продукта всасывающими соплами. Стремление к компактности, уменьшению веса и стоимости установки заставляет обходиться одним вентилятором и для забора, и для дальнейшего транспортирования материала.
Простые пневмотранспортные установки обладают преимуществами в смысле простоты их устройства, проектирования, расчета и эксплуатации. Однако при внутрицеховом пневматическом транспорте, когда часто приходится перемещать много различных продуктов по разным направлениям, большее применение нашли разветвленные пневмоустановки.
Рис. 2. Однотрубная мельничная пневмоустановка.
Разветвленные пневмоустановки со смешанным расположением труб (рис. 3, а) применяют, когда подаваемый из различных точек одинаковый по качеству материал нужно собрать в одном месте, или для одновременного с транспортированием составления смеси различных по качеству материалов; при этом в местах их приема в материалопроводы необходимы дозирующие приспособления. По таким схемам можно транспортировать компоненты концентратов на пищевых производствах, составляющие комбикормов на комбикормовых заводах и т. п. .
Разветвленные всасывающие установки с вертикальными трубами (рис. 3, б) применяют, когда продукты из различных точек требуется подавать в различные места. По этой схеме допускается смешивание некоторого количества пылевидных составляющих продуктов, не осевших в отделителях, в одном общем первичном пылеотделителе 6. Такие установки широко используют при транспортировании промежуточных продуктов на мельницах, крупозаводах, комбикормовых заводах; подробнее они описаны ниже.
Если смешивание пылевидных составляющих продуктов нежелательно, можно применять установку по схеме (рис. 3, б). В ней непосредственно за каждым отделителем устанавливают свой пылеотделитель; при этом в общем пылеотделителе 7 смешивают очень малое количество пыли транспортируемых продуктов. Необходимость в такой схеме может появиться в концентратном производстве.
Разветвленная нагнетательная пневмоустановка со смешанным расположением труб (рис. 3, г) может быть применена, когда нужно транспортировать продукты по разным направлениям в значительно удаленные одна от другой точки, например из одного места выгрузки сыпучих продуктов в разные склады. Правда, для этих целей было бы лучше использовать простые пневмоустановки (рис. 1, а и б).
Схему (рис. 3, д) используют, когда нужно последовательно направлять продукт только в одну из трех (в данном случае) точек разгрузки;
Схемы разветвленных пневмоустановок
Рис. 3 . Схемы разветвленных пневмоустановок:
1 — приемник; 2 — материалопровод; 3 — отделитель; 4 — воздуховод; 5 — вентилятор; 6 — пылеотделитель; 7 — второй пылеотделитель.
при этом в месте разделения матермалопроводов должен быть специальный перепускной клапан. Одновременное перемещение продукта сразу в три точки по такой схеме невозможно.
