Transportul Pneumatic al Particulelor Solide

Introducere

Instalatiile de transport pneumatic au o larga raspandire in multe domenii industriale. Ele sunt folosite pentru transportul materialelor granulate sau in forma de praf, intre diversele faze de fabricatie in cadrul unei uzine, pe santiere de constructii, la transbordare la transportul fluvial si maritim. Dimensiunile materialelor utilizate pot varia de la cativa microni pana la 50 mm, iar in cazul lemnului tocat 100mm lungime.

Materialele care au un continut mare de apa nu se pot transporta pneumatic datorita fenomenului de infundare a palniei de alimentare.

Materialele fibroase se pot transporta pneumatic folosind cantitati mari de aer. Concentratia acestor materiale nu trebuie sa depasasca 0,2 kg de material la 1 kg de aer.

Toate sortimentele de seminte si granule se transporta pneumatic fara a intampina dificultati.

- Clasificarea instalatiilor de transport pneumatic

Se deosebesc 3 grupe de instalatii de transport:

1) -la care transportul se face prin antrenarea particulelor in curentul de gaze , care se subdivid in 3 grupe:

a) cu concentratii reduse

b) cu concentratii medii

c) cu concentratii mari

2) –utilizate doar la produse macinate fin, la care materialul e adus in stare de fluidizare prin difuzarea unui curent de gaze, in spatiul dintre particule:

a) in rigola cu panta redusa

b) in conducta, pe verticala

3) la care se transporta o singura capsula pe conducta

- Alimentarea prin sorb

Sistemul de alimentare prin sorb permite introducerea materialelor sub forma de praf, boabe sau bulgari. El se compune din doua tuburi cilindrice coaxiale printre care trece aerul comprimat spre capatul sorbului unde se produce amestecul ce patrunde prin tubul central in instalatia de transport pneumatic. Concentratia amestecului obtinut se regleaza prin cota care se afla la capetele celor 2 tuburi cu ajutorul prezoanelor, piulitelor si contra piulitelor.

In cadrul instalatiilor de transport pneumatic cu absorbtie la care materialul este doza de insusi instalatie tehnologica, sorbul se inlocuiestecu o simpla palnie de incarcare.

- Caderea de presiune in portiunea de accelerare

Intr-o instalatie de transport pneumatic, exista mai multe portiuni de accelerare. Prima portiune cuprinde locul de incarcare a materialului in conducta si lungimea de conducta dreapta pe care materialul se accelereaza pana la o viteza mai mica decat viteza de regim cu 5%. Dupa fiecare curba viteza materialului este mai redusa decat viteza de regim si din nou exista o portiune de accelerare.

- Pierderea de presiune in curbe

In curbe materialul se taraste deasupra peretelui asupra caruia actioneaza forta centrifuga iar aerul circula in portiunea lasata libera, contribuind in mica masura la antrenarea materialului. In timpul salturilor curentul de aer actioneaza asupra particulelor. Viteza aerului ramane constanta, viteza materialului scade.

Influenta curbelor asupra pierderilor de presiune se manifesta sensibil prin portiuni de accelerare a materialului dupa curbe.

Tema proiectului: Sa se calculeze o instalatie de transport pneumatic (cu sorb) pentru grau, de la siloz la punctul de receptie dintr-o moara in cazul traseului orizontal si vertical indicat in figura de mai jos:

Date initiale:

-debitul in greutate al materialului solid transportat:

QGS = 96.000 [N/h]

-lungimea tronsoanelor L1-2 =9,6 m si L3-4 = 41 m

-diametrul conductei, D = 100 mm =0,1 m

-diametrul bobului de grau, d=4,6 mm = 0,0046m

-masa particulei de grau, m=3,806 * 10-5 kg

-viteza optima a gazului(aerului) la transportul pneumatic, vg=20÷30 m/s

-acceleratia gravitationala g=9.81 m/s2

-greutatea specifica a gazului la presiunea atmosferica γg=12.9 N/m

Tabelul 1. Constante legate de material

Constanta Grau

K0-constanta de infundare 3.1*10-5

K’0-constanta de transport 1.8*10-5

CR-coeficient de rezistenta 0.42

λ*Z-constanta vitezei de regim 0.0024

γs-greutatea specifica a solidului 12753 N/m3

d-diametrul particulei 4.6mm

m-masa particulei 3.806*10-5kg

f-coeficient de frecare in curba 0.30

1. Stabilirea parametrilor de transport

- calculul concentratiei de transport:

C=k0*Fr2=k0*(vg2/g*D)2 [ - ]

Unde C-concentratia de transport

k0-constanta de infundare, k0=3.1*10-5

vg-viteza optima de curgere a aerului [m/s]

g-acceleratia graviatationala [m/s2]

D-diametrul conductei [m]

C=3.1*10-5[625/9.81*0.125]2 => C=8.13

- calculul debitului de gaz Qg

Qg=(л*D2/4)*vg [ m3/s ]

Unde vg-viteza optima de curgere a aerului [m/s]

D- diametrul conductei [m]

Qg=3.14(0.0125/4)*25 => Qg=0.3 m3/s

- calculul in greutate al gazului QGg

QGg=γg*Qg*3600 [N/h]