Пылетранспортные механизмы и системы
Для транспортировки уловленной пыли из бункеров-пылеуловителей в емкости-накопители используются вибрационные, ленточные, скребковые, шнековые конвейеры и пылетранспортные механизмы и системы.
Пылетранспортные механизмы и системы компонуются в различных сочетаниях: винтовой-ленточный, винтовой-скребковый, витовой-пневматический, вибрационно-ленточный и др.
Различают производительность конвейера массовую Q, т/ч, и объемную V, м3/ч, которые связаны между собой: Q = Vр, где р - объемная масса пыли, т/м3. При движении непрерывным потоком постоянного сечения со скоростью W, м/с, производительность конвейера определяется по формуле: Q = 3600 Wр F, где F - площадь поперечного сечения потока, м. Мощность приводного двигателя N, кВт, определяется по формуле
N = К3N0/ȵп ȵ0 = K3Nв/ȵ0
где N0 и Nв - расчетная мощность соответственно на приводном органе (барабане, звездочке, шкиве) и на валу приводного органа, кВт; ȵп и ȵ0 - к. п. д. соответственно передаточного механизма и приводимого органа: К3 - коэффициент запаса, равный 1,1 - 1,2.
Рис. 6.19. Пылетранспортные механизмы и системы: ленточный конвейер для транспортировки пыли, уловленной в рукавном фильтре.
1 - поддон; 2 - бумажные мешки: 3 - электроталь: 4 - ленточный конвейер; 5 - мешкозашивочная машина; 6 - мешки; 7 - весы полуавтоматические; 8 - бункер; 9 - конвейер винтовой; 10 - пылевой затвор; 11 - рукавный фильтр.
Расчетная мощность на валу приводного органа Nв, кВт, вычисляется по следующей приближенной формуле:
NB = Q(K0L ± H) / 367 (6.6)
где К0 - обобщенный коэффициент сопротивления, лежащий в интервале 0,1 - 4,2, меньшие значения относятся к несущим конвейерам (ленточный), а большие - к волочащим (скребковым, винтовым); L и Н - соответственно длина и высота транспортирования. Знак плюс перед Н ставят при подъеме, а знак минус - при уклоне транспортируемой пыли.
Ленточные конвейеры. Рабочим органом ленточного конвейера является огибающая два концевых барабана лента, тяговое усилие которой передается с приводного барабана. По всей длине лента опирается на роликовые опоры - плоские или желобчатые. Ленточные конвейеры имеют производительность до 700 м3/ч и длину до 1000 м (рис. 6.19). Ленточные конвейеры широко применяются для транспортировки ценной уловленной пыли, загруженной в упаковочную тару. Во избежание интенсивного пылевыделения они, как правило, устанавливаются после увлажнителей и окомкователей пыли. Применение ленточных конвейеров для транспортирования пыли ограничивается их малой маневренностью при стесненных производственных площадях.
Скребковые конвейеры. Наиболее распространенные модификации пробковых конвейеров представлены на рис. 5.20. По первой схеме (см. Рис. 6.20, а) материал транспортируется отдельными порциями с помощью высоких скребков 1, перемещаемых цепью 5 и опирающихся на направляющие 2 катками 3, укрепленными на валу 4. При этом происходит трение материала о днище и боковые желоба 6, пере, мешивание и измельчение, что связано со значительными затратами электроэнергии. Конвейеры данного типа называют конвейерами порционного волочения со сплошными скребками. По второй схеме б материал перемещается низкими скребками. Материал здесь образует сплошное тело волочения высотой, превышающей высоту скребка.
Рис. 6.20. Различные виды схем скребковых конвейеров.
а - с высокими сплошным скребками; б - с низкими погруженными скребками; в - с контурными скребками; г - цепной трубчатый со скребками; д - цепной трубчатый без скребков.
Пылетранспортные механизмы и системы сплошного волочения основан на том, что сита сцепления Fc верхнего свободного слоя В с нижним, принудительным перемещаемым слоем Н, действующая на границе этих слоев, может превышать силу трения W1, верхнего свободного слоя о стенки желоба и усилие затрачиваемое на подъем или спуск свободного слоя материала. Эти параметры связаны следующей зависимостью: Fс > W1 < W2. Такие конвейеры называют конвейерами сплошного волочения со скребками. Сопротивление движению материала можно уменьшители скребки выполнить по форме, аналогичной контуру желоба рис. 6.20, в. Это позволяет выполнить конвейер крутонаклонным вертикальным.Трубчатый конвейер со сплошными скребками и цепи показаны соответственно на рис. 6.20.
По направлению перемещения насыпного материала скребковые конвейеры разделяют на горизонтальные и наклонные, вертикальные и оцифрованные; по числу цепей в тяговом органе.
Рис. 6.21. Схема скребкового конвейера электрофильтра с плоским днищем.
Рис. 6.22. Установка для транспортирования пыли, уловленной рукавным фильтром.
1 - бункер рукавного фильтра; 2 - пылевой затвор; 3 - горизонтальный скребковый контейнер; 4 - крутонаклонный скребковый контейнер; 5 - цилиндрический сборник; 6 - выгрузочное устройство; 7 - передвижная емкость.
Достоинствами скребковых конвейеров являются универсальность применения, возможность транспортирования разнообразных материалов, в том числе горячих, герметичность.
В технике пылеулавливания перемещение сухих пылевидных материалов с помощью конвейеров с открытыми желобами, как правило, практикуется внутри длинномерных бункеров пылеулавливающих аппаратов (электрофильтров, рукавных фильтров). На рис. 6.21 приведены конструктивные решения с использованием скребкового конвейера для электрофильтра с несколькими электрическими полями.
Преимуществом такого решения является сокращение габаритных размеров бункерной части электрофильтра за счет использования бункера с плоским днищем.
Для предотвращения протоков очищаемого газа под электродной системой над конвейерами установлены на шарнирах отражательные пластины 1, которые периодически приоткрываются для пропуска транспортируемой пыли скребками 2 конвейера.
Использование скребковых конвейеров повышает надежность работы электрофильтров, уменьшает его габариты. Все подшипниковые узлы конвейеров расположены внутри корпуса электрофильтра и не требуют смазки, так как они выполнены из графита.
Конвейеры с закрытыми (герметичными) желобами используются для транспортирования на небольшие расстояния уловленных пылевидных материалов от газоочистных аппаратов до сборных емкостей (рис. 6.22).
В технике пылеулавливания широко используются скребковые конвейеры типа КПС с погружными скребками конструкции ВНИИПТмаша (рис. 6.23), которые представляют закрытый металлический короб, состоящий из отдельных последовательно соединенных секций. Между приводной и натяжной головками внутри короба перемещается тяговая цепь со скребками. Трасса конвейера может быть горизонтальной, наклонной и горизонтально - наклонной.
Горизонтальные и пологонаклонные с углом наклона до 15°, а так же комбинированные конвейеры выполнены с низкими плоскими скребками, а конвейеры с крутонаклонными и вертикальными участками с контурными скребками. Конвейеры с плоскими скребками 125, 200, 320, 500 мм. Каждому из этих значений соответствует величина рабочей высоты желоба 90, 125, 200 320 и 400 мм. Для конвейеров с контурными скребками ширина желоба составляет 125, 200 и 320 мм при соответствующей рабочей высоте 90, 125 и 300 мм. Скорость конвейера 0,1-0,4 м/с. Конвейеры с шириной желоба до 320 мм изготавливают одноцепными, более 320 мм - двухцепными.
Разработаны модификации горизонтально-круглонаклонных конвейеров ВНИИПТмаша типа КПС-320 и КПС-650.
Рис. 6.23. Конвейер типа КПС.
Пылетранспортные механизмы и ситемы комплектуются из типовых узлов, позволяющих собирать горизонтально крутонаклонные конвейеры с перегибом (с углом подъема 45, 60 и 70°). Для перемещения взрывоопасных, легковоспламеняющихся, агрессивных материалов разработан конвейер КПС-125. Взрывобезопасность конвейера достигается применением стекловолокнистых скребков, использованием электро-двигателя привода и всей электро-аппаратуры во взрывозащищенном исполнении и возможностью заполнения конвейера инертным газом. В табл. 6.6 приведены технические характеристики конвейеров типа КПС Гороховецкого завода подъемно-транспортного оборудования, которые широко используются в технике пылеулавливания.
К недостаткам скребковых конвейеров относятся значительный расход электроэнергии, быстрый износ движущихся частей и желобов (особенно при перемещении абразивных пылей), повышенный шум.
В скребково-ковшовых конвейерах (рис. 6.24) с ковшами, жестко-связанными с цепями, материал перемещается волочением по желобу на горизонтальных участках и переносом на вертикальных участках.
Скребково-ковшовые конвейеры изготавливают с ковшом шириной 300-1200 мм. При скорости 0,5 м/с они обеспечивают производительность 10-200 т/ч. Длина горизонтальных участков составляет до 100 м, высота подъема до 25 м.
Недостатками скребково-ковшовых конвейеров являются конструктивная сложность, большая масса и высокая стоимость оборудования, повышенный износ трущихся частей, большое число шарнирных соченений, требующих смазки, их износ и повышенная стоимость эксплуатации.
Рис. 6.24. Схема конвейера.
1 - бункер пылеулавливающего аппарата; 2 - направляющие ролики; 3 - ковш; 4 - бункер-накопитель.
Таблица 6.6. Технические характеристики конвейеров типа КПС.
Винтовые конвейеры. Вследствие простоты конструкции винтовые конвейеры широко используются для перемещения преимущественно сухих, хорошо сыпучих неабразивных пылевидных материалов с температурой до 200 С. Винтовые конвейеры делят на горизонтальные, наклонные и вертикальные (рис. 6.25).
Конвейер состоит из желоба 1, в котором вращается винт 2, вал который поддерживается двумя концевыми подшипниками и промежуточными подшипниками 3. Один из концевых подшипников является конвейер Q для различных диаметров d шнека в зависимости от скорости его вращения составляет упорным, воспринимающим продольное усилие в винте.
Рис. 6.25. Схема горизонтального винтового конвейера.
Рис. 6.26. Типы горизонтальных винтовых конвейеров.
Промежуточные подшипники установлены с шагом 1,5 - 3,5 м. Привод конвейера включает электродвигатель 7, редуктор 5 на две муфты 4, 6. Наклонные винтовые конвейеры по величине угла наклона делят на пологонаклонные и крутонаклопные. К пологонаклонным относятся конвейеры, угол наклона которых β не превышает угол естественного откоса транспортируемого материала α. Конвейеры крутонаклонные имеют β > α.
В пылеулавливании винтовые конвейеры наиболее часто находят применение при выгрузке и транспорте на небольшие расстояния пыли из бункеров рукавных фильтров и электрофильтров.
В практике пылетранспорта используется несколько типов шнековых конвейеров (рис. 6.26) с боковой (а) и центральной (б) выгрузкой пыли из нескольких течек бункеров; с боковой выгрузкой пыли с загрузкой через течку щелевидной формы (в).
Для транспортировки уловленной пыли больших объемов применяются четыре типоразмера шнековых конвейеров с диаметром винта 200, 320 400 и 300 мм, производительностью от 4,5 до 114 м3/ч и длиной от 2 до 32 м. Техническая характеристика шнековых конвейеров приведена в табл. 6.7 и 6.8.
Семибратовским заводом газоочистительной аппаратуры для электрофильтров типа ОГП и УГТ со щелевыми бункерами изготавливаются цепные конвейеры, в которых рабочим органом служит калиброванная цепь СК 16X44 по ГОСТ 2319-70.
Конвейер применяется для пылей с большой насыпной плотностью (свыше 1100 кг/м3) и высокой температурой (до 300 °С) при обеспыливании газов печей обжига в производстве никеля, меди и свинца.
К достоинствам винтовых конвейеров относятся: надежность в эксплуатации, простота обслуживания, безопасность при транспортировании ядовитых Пылящих материалов, удобство загрузки и разгрузки сыпучих материалов, компактность. Недостатками винтовых конвейеров являются повышенный расход энергии, ограниченная длина, недопустимость перегрузки при наличии подвесных подшипников.
Транспортирование абразивных материалов винтовыми конвейерами приводит к быстрому износу винта и желоба, а липкая пыль замазывает винт конвейера.
Таблица 6.7. Основные характеристики шнековых конвейеров машиностроительного завода "МЕТАЛЛИСТ" (г. Вольск).
Таблица 6.8. Основные характеристики шнековых конвейеров Брянского ремонтно-механического предприятия.
В ряде случаев возникает необходимость подачи уловленной золы или пыли в сборные бункера или силосы. Необходимая при этом высота подъема уловленного продукта может доходить до нескольких десятков метров. В подобных случаях могут быть использованы ленточные или цепные элеваторы (табл. 6.9), пневмовинтовые насосы (табл. 6 10).
Таблица 6.9. Техническая характеристика элеваторов.
Рис. 6.27. Схема пылетранспортной системы выгрузки и транспорта пыли, уловленной рукавным фильтром.
На рис. 6.27 показана механическая система выгрузки и транспорта пыли современного рукавного фильтра производительностью по газу 500000 м3/ч Система состоит из: шести бункеров 1, шнековых конвейеров 2 диаметром 0,23 и длиной 5,5 м; шести шлюзовых затворов 3 с диаметром ротора 0,23 м; трех собирающих шнековых конвейеров 4, 5 диаметром 0,3 м; одного вертикального скребково-ковшового конвейера 6 высотой 12 м, разгружающего пыль в бункер-накопитель.
Система пневматического транспорта пыли имеет ряд преимуществ перед механическими системами: высокую степень герметичности, бесшумность в работе, гибкость в монтаже, относительно низкие капитальные н эксплуатационные затраты, возможность транспорта в специальных средах и на большие расстояния. Это обусловило быстрое внедрение пневмотранспорта как средства транспортирования пылевидных материалов в различные отрасли промышленности. Пневмотранспорт имеет преимущества для расстояний более 25 м по горизонтали.
По направлению перемещения материала пневмотранспорт разделяют па горизонтальный и вертикальный; по способу перемещения - на всасывающий, нагнетательный и комбинированный; по концентрации твердой фазы в потоке - на транспорт низкоконцентрированной среды (при отношении объема воздуха к объему транспортируемого материала V1/V2 > 100), транспорт среднеконцентрированной среды (при V1/V2 = 25/100) и транспорт высококонцентрнрованиой среды (при V1/V2 < 25). При транспорте высоко- и среднеконцентрированных сред скорость твердых частиц в трубопроводе 0,5 - 20 м/с.
Вертикальный пневмотранспорт чаще всего используется в системах скоростного транспортирования сред малой плотности. Максимальная скорость транспортирования выбирается, исходя из условий обеспечения минимальных энергетических затрат, эрозии трубопроводов и истирания транспортируемого материала. Вертикальный пневмотранспорт при потоке высокой плотности используется реже из-за неустойчивости режимных параметров такого транспорта, высоких энергетических затрат, вибрации трубопроводов.
Для пневматической транспортировки пыли в установках рукавных фильтров п электрофильтров могут быть применены напорная (рис. 6.28, а), вакуумная (б) или комбинированная (е) системы. Напорная система в свою очередь подразделяется на высоконапорную и низконапорную.
Высоконапорная система характеризуется высокой концентрацией пылевоздушной смеси (до 200 кг/кг) и более высокой экономичностью. Высокая концентрация обусловливает повышение сопротивления транспортной трассы движению пылевоздушной смеси, а следовательно, для его преодоления требуется установка воздуходувных машин высокого давления. Практически высоконапорные системы в зависимости от длины и конфигурации трассы работают с давлением в пределах 0,3 - 0,6 МПа. Высоконапорная система может быть наиболее эффективно использована при транспортировке пыли на расстояние от 150 до 1000 м. При транспортировке на расстояние свыше 1000 м требуется установка перегрузочных станций, что значительно удорожает стоимость пылетрнаспорной системы.
Рис. 6.28. Системы пневматической транспортировки пыли.
а - напорная; б - вакуумная; в - комбинированная; 1 - электрофильтр; 2 - загрузочная установка; 3 - автотранспорт; 4 - циклон; 5 - шлюзный питатель; 6 - дисковая задвижка; 7 - клапан-мигалка; 8 - пылеуловитель; 9 - эжектор; 10 - пневмовинтовый насос; 11 - бункер.
Скорость твердых частиц в трубопроводе 0,5-20 м/с. При транспорте низко концентрированной среды скорость твердых частиц 12-30 м/с. Транспорт низко концентрированных сред осуществляется при давлениях до 100 кПа. При использовании высокоскоростных воздушный потоков (30 м/с) пневмосистемы применяются для транспортирования неабразивных материалов, а также материалов, для которых разрушение частиц в процессе транспортирования не имеет значения.
Пылетранспортные системы транспорта потоков сред средней плотности работают при давлениях до 300 кПа и используются для транспортирования сыпучих материалов на расстояние до 1200 и при производительности 500 т/ч.
Таблица 6.10. Техническая характеристика пневмовинтовых насосов.
Производительность высоконапорных систем колеблется от 30 до 125 м3/ч. Высоконапорная система предпочтительна при транспортировке из одного в несколько мест и может применяться как при непрерывной, так и при периодической транспортировке.
В качестве транспортирующих устройств применяются пневмовинтовые и камерные насосы. Эти насосы предназначены для подачи цемента, однако хорошо себя зарекомендовали при работе с пылями.
Конструктивно пневматический винтовой насос устроен аналогично шнеку с пылевой пробкой (рис. 6.29) и отличается в основном тем, что к выгрузочному патрубку шнека подведен сжатый воздух, который аэрирует и транспортирует материал. Пневматические винтовые насосы изготавливают Красногорский завод цементного машиностроения (насосы НГШ) и Ленинградский завод строительных машин (насосы ТАНАЛ Технические характеристики этих насосов при транспорте цемента объемной массой 1,2 т/м3 приведены в табл. 6.10.
На рис. 6.30 изображена схема установки двухкамерного пневматического насоса с верхней выдачей материала, изготавливаемого Красногорским заводом цементного машиностроения (насосы ТА-28 и Я 29). Насос представляет две цилиндрические емкости, которые заполняются материалом, герметизируются и выгружаются сжатым воздухом. Система насоса обеспечивает автоматический режим работы с контролем процесса на пульте управления. Технические характеристики камерных насосов приведены в табл. 6.11.
Низконапорная система характеризуется относительно низкой концентрацией материаловоздушной смеси (до 5 кг/кг) и низким сопротивлением транспортной трассы движению матерналовоздушной смеси. Наиболее эффективно низконапорная система работает при подаче материала на 50 - 100 м. Эта система, так же как и высоконапорная, может транспортировать материал с высокой температурой.
Рис. 6.29. Пневматический винтовой насос.
1 - привод; 2 - шнек; 3 - приемная камера; 4 - смесительная камера; 5 - клапан; 6 - рычаг с грузом; 7 - затвор.
Рис. 6.30. Камерный пневматический насос.
1 - камера; 2 - загрузочный клапан; 3 - разгрузочный клапан; 4 - весовое устройство; 5 - аэрационные элементы; 6 - аспирационный клапан; 7 - транспортный трубопровод.
Таблица 6.11. Технические характеристики камерных пневматических насосов типа TA-14A. ТА-28 И ТА-29 Красногокского завода.
Преимуществами системы являются простота конструкции, малые габариты оборудования и удобство обслуживания. К общим недостаткам низконапорных систем следует отнести потребление значительного количества сжатого воздуха при транспортировке на расстояние свыше 50 м. В качестве подающих устройств низконапорных систем служат инжекционно-смесительные устройства и струнные насосы, использующие сжатый воздух от заводской сети.
Одной из разновидностей низконапорной системы является система (см. рис. 6.28, а), включающая транспортный трубопровод, проходную насадку и шлюзовой питатель-дозатор. Преимуществом этой системы является возможность создания относительно высокого давления в транспортном трубопроводе (до 0,12 МПа) и, как следствие, повышение концентрации пылевоздушной смеси при дальности транспортировки до 80 - 100 м, что наиболее приемлемо при современных компоновочных решениях газоочистных установок.
Вакуумная система применяется для пневматической транспортировки различных материалов на расстояние до 100 м с концентрацией материалов до 40 кг/кг. Система может транспортировать материал с температурой до 300 °С. Вакуумная система позволяет собирать материал из большого числа мест не подавать его по общему трубопроводу в сборный бункер с осадительной станцией. Производительность таких систем достигает 50 м3/ч.
Вакуумная система, где в качестве отсасывающей установки применен эжектор, приведена на рис. 6.28, б. Основными элементами схемы являются питатели, пневмотрубопроводы, осадительные устройства и отсасывающая установка. Материал из бункеров электрофильтров через шлюзовой шпатель поступает в проходную насадку. Одновременно в насадку под влиянием разрежения в системе, создаваемого эжектором, всасывается атмосферный воздух, который подхватывает подаваемый в насадку материал и транспортирует его по трубопроводу в пылеуловитель. Очищенный от взвешенных частиц в пылеуловителе воздух отсасывается эжектором и по трубопроводу выбрасывается в атмосферу либо подается на вход электрофильтра. По такой же схеме, но с вакуумными насосами вместо эжекторов успешно работают системы пневмотранспорта пыли, уловленной в электрофильтрах.
Пневматический транспорт благодаря ряду преимуществ по сравнению с другими видами транспорта сыпучих материалов находит широкое применение для транспортировки пыли, уловленной в электро-фильтрах в цементной, огнеупорной промышленности, металлургии.
По сравнению с механическим основные преимущества пневматического транспорта заключаются в следующем: сравнительно простое обслуживание и управление, возможность полной автоматизации,
что позволяет сократить численность обслуживающего персонала; герметичность системы, что исключает потери материала и создает благоприятные санитарные и гигиенические условия труда на рабочих местах; простота конструкции и компактность; хорошее сочетание с технологическими операциями, например с подачей материала в печи, топки и т. д. Основным недостатком пневматического транспорта является высокий удельный расход электроэнергии перемещаемого материала.
С учетом преимуществ и недостатков механического и пневматического транспорта разработаны и применяются различные комбинированные и смешанные системы транспортировки.
Комбинированные и смешанные системы применяются при транспортировке материала из многих мест на расстояние свыше 100 м. В этих случаях материал может собираться низконапорной или вакуумной системой в одну точку для последующей транспортировки при помощи высоконапорной системы на большие расстояния (см. рис. 6.28, в).
Смешанный транспорт (рис. 6.31), так же как и комбинированные системы, применяется при транспортировке материала на расстояние свыше 100 м. В этих случаях материал собирается механическими средствами транспортировки в одну точку, а затем при помощи высоконапорной системы транспортируется на большие расстояния.
Применение комбинированной и смешанной систем позволяет использовать преимущества сравнительно простых систем, сократить количество устанавливаемого оборудования и снизить эксплуатационные расходы.
При необходимости вывоза уловленной в электрофильтрах пыли для утилизации в другом производстве, расположенном на значительном расстоянии от места сбора пыли, или в случае вывоза пыли в отвал в последнее время широко применяется автомобильный транспорт, оборудованный специальными емкостями типа цистерн автоцементовозов В этом случае пыль с установки электрофильтров направляется в сборный бункер загрузочной установки.
Загрузочная установка. Для загрузки пылевидных материалов в социальные средства транспорта Гипрогазоочисткой применяется установка, представленная на рис. 6.32. При атом обеспечивается соблюдении допустимых норм запыленности и исключаются потери загружаемого материала.
Рис. 6.31. Смешанный транспорт пыли.
1 - бункер; 2 - дисковал задвижка; 3 - шлюзовой питатель; 4 - винтовой конвейер; 5 - пневмовинтовой затвор.
Рис.6.32. Загрузочная установка.
1 - донный загружатель; 2 - сталь электрическая; 3 - бункер - накопитель; 4 - сигнализатор уровня; 5 - транспортный трубопровод; 6 - коробка загрузочная; 7 - рукав лавсанный; 8 - конус направляющий; 9 - конус запорный; 10 - канат; 11 - вентиль запорный; 12 - люк смотровой; 13 - коробка разгрузочная; 14 - коробка аспирационная.
Управление процессом загрузки осуществляет оператор с пульта управления. Бункер может быть оборудован сигнализаторами уровня, обеспечивающими возможность автоматизации процесса загрузки. Процесс загрузки осуществляется следующим образом: после подачи автоцементовоза под загрузку оператор при помощи электрической тали опускает загрузочное устройство на люк автоцементовоза и, убедившись в правильной посадке направляющего конуса наличии пыли в бункере (по верхнему контролируемому уровню) и наличии сжатого воздуха в системе (по показанию контрольного манометра), подает воздух в донный разгружатель. После непродолжительной подачи воздуха через аэрационную плиту донного разгружателя в бункер (с целью предотвращения зависания пыли) оператор открывает разгрузочный клапан донного разгружателя и пылевоздушная смесь по трубопроводу и загрузочному устройству поступает в автоцементовоз.
Воздух, поступающий с пылевоздушной смесью и вытесняемый из емкости автоцементовоза, через загрузочный рукав из фильтровальной ткани выходит в атмосферу. Сигнализация прекращения загрузки производится по достижении нижнего уровня пыли в накопительном бункере. После завершения загрузочного цикла оператор перекрывает затвор донного разгружателя, прекращает подачу сжатого воздуха и поднимает загрузочное устройство в верхнее крайнее положение. Готовность установки к следующему загрузочному циклу определяется по достижению верхнего контролируемого уровня. Донный разгружатель, применяемый в загрузочной установке, изготавливает Новороссийский машиностроительный завод "Молот".
Пылетранспортные механизмы и системы являются простейшим видом устройств горизонтального транспортирования пыли. Такие желоба могут перемещать большие объемы материалов при сравнительно небольших расходах воздуха. Полость транспортного желоба разделена продольной перегородкой. Через перегородку и слой материала на ней фильтруется газовый поток, псевдосжижает этот слой, приводя его в состояние текучести. Благодаря достигаемой при этом высокой подвижности материала движение его в желобе возможно при уклоне всего 0,04 - 0,05.
К достоинствам транспортного желоба относятся простота конструкции и дешевизна, отсутствие движущихся изнашивающихся деталей, малый расход энергии, большая производительность при малых габаритах, простота монтажа и регулировки.
Рис. 6.33. Схема систем пневматических желобов.
а - нагнетательная; б - всасывающая; в - смешанная; 1 - фильтр; 2 - воздуходувка; 3 - питатель; 4 - фильтровальные окна; 5 – клапан.
Схемы используемых на практике систем транспортирующих желобов представлены на рис. 6.33. Как показала практика эксплуатации, наиболее надежно работают транспортные желоба, выполненные по смешанной схеме.
К недостаткам транспортных желобов, ограничивающих область их применения, следует отнести необходимость придания им наклона, а также ограничения по характеру и температуре перемещаемых грузов.
В пневматических транспортных желобах можно транспортировать только сухие некомкующиеся материалы. Ограничения по температуре обусловлены термостойкими свойствами фильтровального материала, из которого выполнена пористая перегородка. Например, на Прибалтийской ГРЭС в аэрожелобах, транспортирующих уловленную электро-фильтрами золу, используются перегородки, выполненные из шестислойной хлопчатобумажной ленты. В условиях повышенной температуры транспортируемой золы (150-200 °С) срок службы таких перегородок невелик и составляет 2-3 мес. Ткань выгорает, становится ломкой и теряет свои фильтрующие свойства.
В связи с этим целесообразно применять в качестве воздухопроницаемого материала ткани ТЛФ-5 и ТЛФТ-5Ц. Исследования показали, что срок службы таких перегородок в несколько раз выше, чем у используемой хлопчатобумажной ленты.
Для транспорта пылей обжига ртутьсодержащих руд с температурой 200-250 °С, улавливаемых рукавным фильтром на Краснодарском руднике Никитовского ртутного комбината, внедрен разработанный
НИИОгазом аэрожелоб, оснащенный пористой перегородкой из стеклоткани ТСФ(7А) - 9П. Промышленный аэрожелоб выполнен из восьми секций, имеющих длину 2 и ширину 0,08 м. Устойчивый транспорт пыли обеспечивается при следующих параметрах воздуха, подаваемого под пористую перегородку: нагрузка 2,5 м3/м2 мин; перепад давления 4,0 кПа.
Показана возможность эффективного пневмотранспорта пыли, уловленной циклонами дробеметной камеры, с помощью аэрожелоба, смонтированного по нагнетательно-отсасывающей схеме (см. рис. 6.33, а).
Устойчивое движение пыли по перегородке, выполненной из ткани ТЛФГ-5Ц, наблюдается при гидравлическом сопротивлении перегородки 5 кПа.
Продолжаются работы по усовершенствованию конструкции аэрожелоба. В ФРГ разработана конструкция пневматического желоба, в котором соединительные элементы выполнены в виде фасонных деталей, упрощающих сборку желоба.
В аэрожелобах, перемещающих большие объемы пылевидных материалов, часто возникают трудности, связанные с работой разгонного участка. Для исключения накопления пыли в этом участке в одной из конструкций предусмотрена подвижная поперечная перегородка, установленная над разгонным участком и имеющая форму последнего (рис. 6.31). Воздух, подаваемый под транспортирующую перегородку через патрубок 2 и над передвижной перегородкой 3 через байпас проходит через перегородки в короб 5 и интенсифицирует процесс пыли, не позволяя ей оседать на разгонном участке.
Гидротранспорт уловленной пыли.
Уловленная пыль из бункеров мокрых пылеуловителей удаляется 8 виде пульпы. Для аппаратов небольшой производительности для удлинения пульпы применяются скребковые и элеваторные транспортер 6.35 представлена схема удаления шлама из мокрого пылеуловителя производительностью по газу 10000 м/ч. Система транспортирования пыли состоит из винтового транспортера, размещенного в бункер и вертикального скребкового транспортера, по которому шлам посредством тягового органа (замкнутой цепи и привода) перемещается и рыпается в контейнеры. Вертикальный скребковый транспортер одновременно служит гидрозатвором: из контейнера шлам выгружается в специальные емкости возвращается в производство или складируется в отвалах.
В мокрых аппаратах большой производительности пульпа удаляется посредством системы гидравлического транспортирования, в которой смесь твердых частиц и воды перемещается по трубам или желобам.
Гидравлические транспортные установки подразделяются на напорные, в которых пульпа перемещается за счет насосов.
Рис. 6.34. Схема пневматического желоба с подвижной перегородкой.
Рис. 6.35. Мокрый пылеуловитель с устройством для удаления шлама.
1 - скребковый транспортер; 2 - привод; 3 - шлам; 4 - корпус аппарата: 5 - шнек; 6 - контейнер.
Пульпа перемещается самотеком по желобам или трубам за счет собственной силы тяжести.
На рис. 6.36 представлена гидротранспортная установка с пульпонасосом. Пульпа подается в резервуар, откуда она извлекается пульпонасосом и по пульпопроводу подается на грохот, где пыль отделяется т воды и по наклонным решеткам поступает в приемный бункер. Вода, делившаяся от твердых частиц, через воронку стекает в резервуар и насосом подается по трубопроводу в резервуар, где снова с пульпой. Уловленная пыль погружается в передвижные емкости транспортируется в места утилизации. Производительность гидротранспортных установок рассчитывается, исходя из рабочей скорости 1,1 и диаметра трубопровода. Расход пульпы V, м:3/ч, равен:
V = Q/рч μоб
где Q - производительность установки, т/ч; μoб = 0,14/0,25 - объемная концентрация пульпы; рч - плотность частиц груза, т/м3.
Расход энергии пульпонасоса N, кВт, рассчитывается но формуле
N = 3600HVȵ
где ȵ - к. п. д. насосной установки, равный 0,38 - 0,60, Н - напор пульпы, кПа; V - расход пульпы, м3/ч.
Гидротранспортирование уловленной пыли нашло широкое приме пение, в частности в черной металлургии, для удаления пульпы от систем газоочистки доменных, мартеновских, электросталеплавильных печей.
Рис. 6.36. Гидротранспортная установка с пульпонасосом.
1 - подача пульпы; 2 - резервуар с пульпой; 3 - трубопровод; 4 - пульпонасос; 5 - пульпопровод; 6 - насос; 7 - грохот; 8 - воронка; 9 - резервуар; 10 -приемный бункер.
Челябгипромез при участии Сибирского филиала ГПИ "Сантехпроект" разработал и внедрил на Челябинском металлургическом комбинате (ЧМК) объединенный оборотный цикл водоснабжения установок газоочистки доменного и сталеплавильного цехов.
Особенностью объединенного оборотного цикла водоснабжения систем газоочистки является совместное осветление шламовых стоков на радиальных отстойниках доменных, электросталеплавильных и мартеновских печен, что при сохранении эффективности очистки и осветления стоков позволяет повысить удельные гидравлические нагрузки на радиальные отстойники в 1,5-2 раза; производительность составляет 6200 м3/ч. В процессе эксплуатации такого цикла водоснабжения в доменном, электросталеплавильном и мартеновском цехах ЧМК были достигнуты высокие технико-экономические показатели. Применение совмещенного оборотного цикла позволило в 1,5 раза сократить площадь застройки, снизить на 25 % капитальные затраты и на столько же металлоемкость сооружений, одновременно уменьшив на 20 % эксплуатационные расходы.
Система объединенного оборотного цикла состоит из радиальных отстойников диаметром 30 м, насосной станции из четырех групп насосов, трех секционных вентиляторных градирен брызгального типа, установки для стабилизации воды, двух шламовых насосных станций, распределительных и смесительных камер и систем лотков и трубопроводов (рис. 6.37).
Пульпа от установок газоочистки доменных печей, электросталеплавильного и мартеновского цехов самотеком поступает в распределительные камеры, а затем на радиальные отстойники для осветления веществ.
Содержание взвешенных веществ в осветленной воде оборотного цикла в среднем не превышает 30 мг/л. Даже при использовании мазута в качестве топлива мартеновских печей объединенный оборотный цикл водоснабжения системы газоочистки устойчиво работает за счет щелочного резерва стоков доменного цеха.
Рис. 6.37. Схема объединенного оборотного цикла водоснабжения доменного и сталеплавильного цехов металлического комбината.
1 - система газоочистки электросталеплавильного цеха; 2 - система газоочистки мартеновского цеха; 3, 4, 11 - самотечные лотки, каналы и трубопроводы; 5 - шламовые насосы; 6 - отделение утилизации; 7 - напорные шламопроводы на отделение утилизации шлама; 8 - радиальные отстойники; 9 - распределительная камера; 10, 16 - напорные трубопроводы на эстакадах; 12 - доменная газоочистка; 13 -пентиляторные градирни брызгального типа; 14 - совмещенная насосная с установкой стабилизации;
15 - отделение стабилизаци.
Уловленная пыль загружается в вагоны и направляется в агломерационное производство в качестве составляющей части шихты.
Гидравлический транспорт пыли применяется в основном для перемещения пыли в виде шлама от аппаратов мокрой очистки газов и в отдельных случаях - от аппаратов сухой очистки, например электрофильтров. Система гидротранспорта состоит из большого количества трубопроводов, желобов, отстойников; требует большого оборота воды. В настоящее время гидротранспорт больших объемов пыли применяется только на металлургических заводах.
В связи с тем, что в перспективе аппараты мокрой очистки газов Должны постепенно заменяться аппаратами сухой очистки газов, удельный вес систем гидротранспортирования уловленной пыли на промышленных предприятиях должен соответственно уменьшаться. Применение скребковых или цепных аппаратов, погруженных в воду для удаления пыли от газоочистных аппаратов, снижает энергозатраты и расход воды в сравнении с гидротранспортом.