СИСТЕМЫ ПНЕВМОТРАНСПОРТА
Общеизвестны преимущества пневматических камерных насосов перед другими видами транспортного оборудования для перемещения сыпучих материалов. Пневмокамерные насосы обеспечивают возможность перемещения сыпучих материалов по сложной траектории и на значительные высоты; забор материала из различных средств доставки и труднодоступных мест; выдачу его в различных точках, надежную защиту от атмосферных воздействий и необходимые санитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала. Обеспечивается защита окружающей среды от распыления транспортируемого материала. Пневмокамерные насосы требуют относительно малых площадей для оборудования и трубопроводов, которые могут быть проложены с учетом любых местных условий производства, в том числе и в труднодоступных местах. Это оборудование отличается простотой эксплуатации, легкостью управления, возможностью автоматизации процессов транспортирования и использования дистанционного управления.
Однако пневмокамерные насосы обладают и рядом существенных недостатков, основными из которых являются высокий удельный расход электроэнергии на тонну перемещаемого материала и износ трубопроводов и других частей установок, соприкасающихся с транспортируемым материалом, а также большая степень измельчения перемещаемого материала.
Обычно, в зависимости от длины (на линиях длиной 500м и более) и геометрии трассы, удельные затраты сжатого воздуха могут быть до 200 мЗ/т и более. На крупных предприятиях, где объемы перемещаемых материалов достигают сотни тысяч и даже миллионы тонн за год, затраты на процесс пневмотранспортировки сыпучих материалов могут достигать несколько десятков миллионов рублей.
Однако, как показывают новые разработки, возможности пневмотранспорта далеко не исчерпаны и в последнее время в различных отраслях промышленности внедряются новые, более эффективные системы пневмотранспорта плотного слоя.
Обычный пневмотранспорт характеризуется относительно невысокой расходной концентрацией 5-20 кг/м3 и высокой скоростью воздушного потока, которая в начале трассы составляет от 15 до 30м/с, а в конце трассы от 60 до 90 м/с. Как известно сопротивление тракта пропорционально квадрату скорости - ∆P~k∙W². Потребляемая мощность пропорциональна скорости в кубе - N~k∙W³. Снижение расхода и соответственно скорости воздуха не позволяет улучшить параметры пневмотранспорта, так как даже, не смотря на высокую скорость в конце трассы, скорость в начале тракта может быть ниже критической, что приводит к забиванию тракта. Все это снижает надежность обычного пневмотранспорта, приводит к большому перерасходу сжатого воздуха и соответственно электроэнергии для работы компрессоров, а высокие скорости движения потока приводят к интенсивному износу труб и кроме того способствуют сильному измельчению некоторых материалов, например глинозема, в процессе перекачки.
Пневмотранспорт в плотном слое характеризуется высокой концентрацией материала, свыше 50кг/м3 и невысокой скоростью транспортирования – не более 2-10 м/с в начале тракта и 20-25 м/с в конце длинного тракта, то есть скорость воздушного потока становится меньше критической. Однако просто снизить расход воздуха и соответственно скорость потока нельзя, поскольку при снижении скорости ниже критической происходит закупорка трубы. Поэтому необходима специальная конструкция, позволяющая транспортировать материал при скоростях потока ниже критической. Принцип организации плотного слоя – установка внутри транспортной трубы специальной аэрационной трубы меньшего диаметра. Аэрационная труба имеет отверстия небольшого диаметра, расположенные с определенным шагом. Одновременно при этом изменяется разводка внешнего коллектора подвода сжатого воздуха в пневмокамерный насос с присоединением к нему отвода для аэрационной трубы и подключением запорной арматуры аэрационной трубы к шкафу автоматики ПКН. В пневмокамерный насос под разгрузочной трубой устанавливается аэрационный элемент специальной конструкции, осуществляющий аэрацию транспортируемого материала. Благодаря такой конструкции становится возможным транспортировать материал при высокой концентрации и низкой скорости (ниже критической), то есть с низкими удельными затратами сжатого воздуха. Возможен также другой способ организации пневмотранспорта плотного слоя - с внешней аэрационной трубой.
Перевод системы пневмотранспорта на новую энергосберегающую технологию плотного слоя, при транспортировке сыпучих материалов позволяет:
- снизить удельный расход сжатого воздуха в 2-4 раза (на разных материалах),
- увеличить производительность перекачки в 2-3 раза,
- существенно уменьшить износ транспортного трубопровода,
- снизить измельчение транспортируемого материала
За последние годы системы пневмотранспорта плотного слоя были внедрены на многих предприятиях различных отраслей промышленности, и везде зарекомендовали себя с самой лучшей стороны. В частности системы плотного слоя были внедрены на следующих предприятиях:
-
Алюминиевая и глиноземная промышленность
16 линий на ОАО УАЗ-СУАЛ г. Каменск-Уральский, 14 линий на ОАО БАЗ-СУАЛ г. Краснотурьинск, 6 линий на ОАО Пикалевский глиноземный завод, г. Пикалево, 6 линий на Николаевском глиноземном заводе, г. Николаев. Внедрение систем пневмотранспорта плотного слоя позволило в 2,5-3,5 раза сократить затраты сжатого воздуха. -
Производство минеральных удобрений.
На ОАО Балаковские минеральные удобрения, г. Балаково, запущена 1 линия, и сейчас завершается процесс полной замены обычных систем пневмотранспорта. Внедрение систем пневмотранспорта плотного слоя позволило в 3 раза сократить затраты сжатого воздуха. Запущена одна линия, подготовливается монтаж 6 линий пневмотранспорта плотного слоя апатитового концентрата на ООО «ЕвроХим-Белореченские Минудобрения», г. Белореченск. -
Химическая промышленность.
На заводе ООО «Проктер энд Гэмбл - Новомосковск», г. Новомосковск, модернизировано и реконструировано 36 линий пневмотранспорта на базе ПКН японского производства фирмы Sumitomo. Удалось увеличить производительность в 3 раза, а расход сжатого воздуха при этом снизить в 3,4 раза. Кроме этого смонтировано и запущено в эксплуатацию 4 новых линии пневмотранспорта плотного слоя.
Данные работы признаны лучшими внедренными проектами по компании за 2004. Экономический эффект - 500 тыс. долларов. -
Огнеупорная промышленность.
На ОАО «Магнезит» г. Сатка внедрено 2 линии для перекачки глинозема. На ОАО «Огнеупоры», г. Богданович внедрена линия для перекачки глины и каолина. -
Промышленность строительных материалов.
Внедрено 6 линий на базе ПКН на заводе «Теплит», пос. Калиновка, г. Екатеринбург - На заводах по производству пропантов для нефтяных скважин промышленной группы «ФОРЭС», г. Екатеринбург запущено 22 линии пневмотранспорта плотного слоя на базе насосов ООО «Завод пневмотранспортного оборудования» - 11линий на ООО «Технокерамика», г.Шадринск, 7 линий на заводе в г.Асбест и 4 линии на ООО "Староцементный завод", г.Сухой Лог.
Акты промышленных испытаний