Пневмотранспорт для сыпучих материалов

Пневмотранспорт — технология транспортировки сыпучих мате­риалов под действием энергии передаваемой сжатой или разре­жённой воздушной смесью.

«Пауэрз» занимается проектированием, изготовлением и постав­кой систем пневмотранспорта, разрабатывает индивидуальные решения вопросов транспортировки и складирования различных видов сыпучих продуктов для:

• ТЭС, работающих на твердом топливе — угле, торфе, древесине, биомассе и т.д.
• Алюминиевых заводов и металлургических предприятий 
• Цементных заводов и сухих строительных смесей 
• Других промышленных предприятий, работающих с сыпучими материалами

Сыпучие материалы, поддающиеся пневматической транспортировке должны быть сухими, неклейкими и мелкодисперсными:

• Глинозем 
• Зола уноса, измельченный шлак 
• Цемент, известь, гипс, песок 
• Порошки химического производства 
• Прочие сыпучие материалы

Оптимальные значения насыпной плотности от 0,5 до 2,0 т/м3 

Оптимальный гранулометрический состав: 25% < 75 мкм; 50% < 200 мкм; 100% < 1000 мкм

Пневмотранспорт подразделяется по способу создания транспортного потока на следующие виды: 

Основные эксплуатационные затраты при перемещении продукта — это энергетические затраты на сжатый воздух. Среднестатистический компрессор с рабочим давлением на выходе в Р=7,5 бар потребляет 0,1 кВт* ч/нм^ электроэнергии. В соответствии с этим эффективность расчета пневмотранспорта оценивается снижением эксплуатационных затрат, за счет снижения расхода и параметров транспортирующего воздуха, а также повышения концентрации материал [кг] / воздух [кг].

Снижение скорости транспортируемого материала ведет к снижению абразивного износа трубопроводов. Поэтому важным параметром любой системы пневмотранспорта является начальная и конечная скорость среды. С понижением скорости транспортировки материалов происходит снижение индекса разрушения зерна, что является важным фактором для некоторых материалов, например глинозема.

Техническая надежность и простота в обслуживании, а также высокая автоматизация систем также ведет к снижению эксплуатационных затрат.

Основные преимущества пневмотранспортных систем «Пауэрз»

Различают три принципиальных вида напорной пневматической транспортировки материала

Для транспортировки материала используется схема с воздуходувками — давление от 0,5 до 2 бар. Применяются струйные насосы с шлюзовыми питателями или пневмовинтовые насосы.

Особенности:

• Плотная фаза

Для транспортировки материала используется схема с компрессорными установками давление от 2 до 7 бар. Применяются пневмокамерные насосы.

Особенности:

Выбор вида транспортировки зависит от конкретного места установки, вида материала и его специфики, а также длины транспортируемой линии.

Сравнение параметров транспортировки

Пневмокамерные насосы

Используются для пневматического транспортирования сыпучих материалов и подачи их по трубопроводу к месту приемки. Основной принцип работы насоса заключается в аэрировании и подаче сыпучих материалов пневмотранспортным способом под воздействием избыточного давления, создаваемого в магистралях системы пневмоподачи и приемной камере, нагнетаемого через воздушный коллектор от внешнего источника сжатого воздуха (компрессора). Основным рабочим органом ПКНа является запорный клапан на линии загрузки материала.

Пневмовинтовые насосы

Подают пылеобразные материалы в транспортный трубопровод нагнетательной пневмотранспортной установки и предназначены для транспортировки сыпучих материалов на небольшие расстояния. Рабочее колесо с ленточно-спиральным шнеком уплотняет сыпучий материал и подает его из входной зоны внутрь смесительной головки. В смесительной головке сыпучий материал с помощью воздуха с высокой скоростью нагнетается в транспортный трубопровод. Транспортируемые материалы обладают сыпучестью и текучестью, сухие и не липкие.

Аэролифты

Предназначены для вертикальной транспортировки продукта. Являются альтернативой ковшовым элеваторам.

Аэрожелоба

Являются одним из самых экономичных видов пневмотранспорта. Минимальное количество сжатого воздуха и воздействие гравитации. Являются альтернативой шнековым конвейерам, скребковым транспортерам.

Транспортировка пылеобразных видов сыпучего материала под воздействием гравитационной силы земли. Данный тип пневмотранспорта самый энергоэффективный, так как энергия затрачивается только на аэрацию сыпучего материала. С помощью подачи воздуха находящийся над полотном материал псевдоожижается и таким образом становится текучим.

Струйные транспортеры

Применяют для транспортировки небольшого количества материала на расстояния до 100 м.

Сыпучий материал падает сверху в корпус инжектора и попадает в струю транспортирующего воздуха. Она подает сыпучий материал через вставное сопло в транспортный трубопровод. Для повышения скорости потока воздуха транспортирующий воздух подается в инжектор через сопло. Часть воздуха подается через диафрагму в загрузочный узел в целях разрыхления сыпучего материала и его равномерного распределения по поперечному сечению входа. Перед инжектором установлен питатель, обеспечивающий дозированную подачу сыпучего материала в инжектор и герметизацию между более высоким уровнем давления в инжекторе и более низким в загрузочном узле.

Вакуумные транспортеры

Предназначены для разгрузки речных и морских судов для перевозки сыпучих материалов, например глинозема.

Смесители сыпучих материалов

Применяются для кондиционирования материала водой, для его беспылевой выгрузки и транспортирования открытым автотранспортом.

Состоят из двух вращающихся в противоположных направлениях валах шнека, расположенных в одном шнековом корпусе. Корпус делится на входную зону и отделенную отбойным щитком зону смешивания. Отбойный щиток и витки шнеков предотвращают неравномерное попадание сухого сыпучего материала в зону смешивания. Пучковые сопла над зоной смешивания орошают транспортируемый материал водой. Импеллеры вала шнека перемешивают транспортируемый материал, превращая его в однородную массу, и транспортируют его к выходу.

Для достижения оптимального результата смешивания следует дозировать подачу воды и сыпучего материала. Для дозирования сыпучего материала в линии подачи материала устанавливают регулирующую арматуру, например, дозирующий валец. Дозирование воды осуществляется четырьмя заслонками с маховичками.

Рукавные фильтры

Представляют собой компактную и быстромонтируемую установку шкафного типа. Монтируются непосредственно над местами пылевыделения — на крыше силосного склада. Отличительная особенность фильтров — уловленная пыль ссыпается обратно к месту пыления.

Фильтры не имеют бункера и подводящего воздуховода. Каждый фильтр комплектуется вытяжным вентилятором, системой импульсной регенерации и шкафом управления.

Аспирационные рукава

Применяются для беспылевой погрузки материала в закрытый автотранспорт — цементово­зы или в открытые транспортные средства.

Переключатели потока

Устанавливаются на транспортных трубопроводах материала для возможности переключе­ний между силосами (бункерами) выгрузки материала, а также на системы транспортных аэрожелобов для переключения потока между точками выгрузки материала.

Выполняются в симметричном и асимметричном исполнении, с различными углами развет­вления линий в зависимости от трассировки золопровода.

Вальцовые задвижки

Устанавливаются на системы транспортных аэрожелобов для возможности регулирования расхода транспортируемого по аэрожелобам материала.

Материал попадает через впускное отверстие в корпус, псевдоожижается через аэрирующую ткань.

Центральный компонент дозирующего вальца — поворотный корпус вальца: 

Для блокировки/дозировки дозирующий валец вращается пневматическим приводом. Регулятор положения сообщает о достижении соответствующего положения на управление установки.

Аэрация силосов

Применяется для побуждения материала к разгрузке. Выполнена в виде открытых аэрожелобов.

Системы аэрации — это вспомогательное средство для спуска сухого, сыпучего материала из приёмного бункера. Находящийся над полотном материал аэрируется с помощью подаваемого через него воздуха (минимум 0,03 бар до максимум 0,6 бар) и таким образом становится текучим. После этого материал выводится через соответствующую спускную систему из резервуара.

Шиберные задвижки

Устанавливаются в технологической системе над загрузочным патрубком оборудования на вертикальных течах материала для отсечения перекрытия потока материала в момент остановки выгрузки.

Используются во время проведения ремонтных работ или обслуживания оборудования ниже по тракту. Монтируются в установку посредством фланцевого соединения. Запорный шибер не подходит для того, чтобы блокировать камеры различных уровней давления друг от друга.

Купольные клапаны

Применяются в качестве запорной арматуры на трубопроводах материала и главного запорного органа пневмокамерных насосов (ПКН).

Пневматический привод механизма поворота вращает запорный сферический элемент в положение открытия или закрытия. Уплотнение в форме манжеты при закрытом клапане надувается сжатым воздухом и прижимается к сферическому элементу. Перед открытием клапана уплотнение ослабляется. Координация открывания и закрывания, а также надува­ние и ослабление уплотнения осуществляется интегрированным управлением.

Шлюзовые питатели

Применяются для дозированной подачи материала в струйные транспортеры, пневмовинтовые насосы, а также различные смесительные системы.

Позволяют дозировать выгрузку материала. При этом давление на входе в шлюзовый питатель может отличаться от давления на выходе (герметичный). Корпус питателя выполнен литейным способом. В корпусе вращается ячейковый барабан, лопасти которого заполняются сыпучим материалом. После половины поворота лопасть переходит в обратное положение и происходит ссыпание материала. Мотор-редуктор приводит в движение цепную передачу и втулочно-роликовую цепь лопастного барабана. Цепной привод полностью закрыт предохранительным кожухом.

Предохранительные клапаны

Предназначены для сброса воздуха в атмосферу при возникновении избыточного давления внутри емкости (силоса) и забора воздуха из окружающей среды при создании разрежения.

Клапаны являются предохранительным устройством и срабатывают только тогда, когда давление внутри резервуаров переходит безопасные границы.

Сухое золоудаление

Одной из основных областей применения пневмотранспорта в энергетике являются систе­мы сухого золоудаления (ССЗУ). При сжигании угля на ТЭС образуются зола, которая представляет собой минеральные остатки топлива. Поэтому требуется периодическое либо непрерывное удаление золы и транспортировка их за пределы станции. Наша компания разрабатывает современные системы сухого пневмозолоудаления золы уноса, а также систсемы сухого шлакоудаления. Наша компания оказывает комплексное проектирование технологических схем, проектирование систем автоматизации, а также поставку оборудования под ключ. В настоящее время компания реализует несколько проектов ССЗУ на Дальнем Востоке и в Центральной части России.

Преимущества ССЗУ относительно гидравлической систем золоудаления (ПЗУ):

• Повышение экологической безопасности. Применение ССЗУ снижает выбросы от электростанции вследствие отказа от золошлакоотвалов и затопления большого количества территорий.
• Снижение эксплуатационных затрат за счет уменьшения расхода электроэнергии на пере­качку и очистку технической воды. При использовании ПЗУ для транспортировки 1 тонны золы требуется примерно 10 тонн воды в час.
• Возможность коммерческого использования золы уноса. Например, использование золы при изготовлении строительных смесей, портландцемента; в качестве материала при строительстве дорожного покрытия и т.д.
• Извлечение из золы дорогостоящих компонентов, например, ванадия или титана.

Основное оборудование систем сухого золоудаления

Реализованные проекты