Folyamatos működésű szállítógépek (Légáramú szállítóberendezések) Anyagmozgatás Készítette: Dr. Fazekas Lajos

Légáramú szállítóberendezések A légáramú szállítóberendezéseket szemcsés és por alakú anyagok csővezetékben vagy csatornában levegővel (általában gázzal) való szállítására, valamint tartályok (silók, bunkerek, hombárok) ürítésére használják. Nemcsak üzemen belüli, hanem üzemek közötti folyamatos vagy szakaszos anyagmozgatási feladatok megoldására is alkalmazzák. Hagyományos alkalmazási területe a gabona és egyéb szemes termények szállítására. Az építő- és építőanyag iparban cement, mészhidrát, őrölt égetett mész, pernye, az erőművekben salak, szénpor, az élelmezési és mezőgazdasági iparban liszt, malmi féltermékek, táptakarmányok és alapanyagai, továbbá a vegyiparban a legkülönbözőbb por- és szemcsés anyag, a műanyagiparban műanyagpor és granulátum, az alumínium iparban timföld, a gépiparban öntödei homok és egyéb öntödei segédanyag, a könnyű- és textiliparban számos poros, szálas és szemcsés anyag szállítására használják.

Légáramú szállítóberendezések A légáramú szállítóberendezés előnyei: a vonalvezetése tetszőleges; helyszükséglete kicsi; teljesen zárt, pormentes üzemeletetésű; beruházási költsége kicsi; kisszámú mozgó gépeleme révén karbantartása egyszerű és csekély munkaigényű; üzemkészsége és üzembiztonsága nagy; automatizálhatósága és távvezérelhetősége könnyű; a szállítást technológiai műveletekkel (pl. abszorpció, vegyi reakció, fűtés, szárítás, hűtés- portalanítás) kapcsolhatják.

Légáramú szállítóberendezések Hátrányai: fajlagos energiafelhasználása nagyobb, mint a mechanikus elven működő, folyamatos üzemű szállítóberendezéseké; erősen koptató (abrazív) anyagok szállításakor egyes alkatrészek (pl. könyökök) gyorsan kopnak; nagymértékű szállítóképesség-ingadozás esetén a csővezeték eldugulhat; kialakítását a szállítandó anyagok fizikai tulajdonságai jelentősen befolyásolják. A szállítás folyamán kialakuló áramkép szerint megkülönböztetnek: hígáramú (pneumatikus); sűrűáramú (fluidizációs); vegyes (vagy átmeneti) áramképű szállítást.

Légáramú szállítóberendezések Hígáramú szállítás esetén (jobb oldali a, ábra) a zárt csővezetékben olyan nagy sebességű légáramot (min. 15 m/s) hoznak létre, hogy az anyagszemcsék is nagy sebességgel repülnek és ütköznek. A kialakuló anyag levegő keverék ritka, a keverési arány max. 15 (pneumatikus szállításnak is nevezik. Sűrűáramú szállításnál (jobb oldali b, ábra) kis sebességű anyagmozgatást (1-6 m/s) létesítenek rendszerint fluidizálással (fluidizációs szállításnak is nevezik). A fluidizált állapotú anyag-levegő keveréket (keverési arány 20-200) tetszőlesges vonalvezetésű zárt csőben szállítják (vagy kis lejtésű nyitott csatornában folytatják. Vegyes (vagy átmeneti) áramképű szállítás (c, ábra) áll elő nehezen fluidizálható anyag kis sebességű szállításakor, vagy jól fluidizálható anyag hosszú csővezetékben való továbbításakor.

Légáramú szállítóberendezések A hígáramú (pneumatikus) szállítóberendezés lehet: szívóüzemű; nyomóüzemű; vegyes üzemű. Ezen belül kialakítanak: zárt vagy recirkulációs rendszerű; párhuzamos rendszerű szállítóberendezést. A szívóüzemű pneumatikus szállítóberendezés elvi vázlatát a következő dián lévő ábra szemlélteti. Az adagoló garatból tolólappal szabályozható mennyiségű anyag (Qa) jut a D átmérőjű szállítócsőbe. A légköri nyomású levegő (vg) a szállítócső garat elé nyúló kezdetén jól lekerekített szívószájon lép be a rendszerbe. A szállítócsővel meghatározott útvonalú szállítás után a levegőt és a szállított anyagot ciklon választja szét. A ciklon alján összegyűlt anyag folyamatos kiadagolását légzárást is biztosító forgócellás vagy forgódobos adagoló végzi. A ciklonból az anyagmentes levegő felül lép ki. A rendszer végén helyezik el a légszállító gépet, amely a nagysebességű légáramot létrehozza. A pormentességet biztosító szívóüzemű pneumatikus szállítóberendezést max. 0,5 bar nyomáskülönbségig alkalmazzák. Általában 0,5-5 t/h között szállítóképességre használják

Légáramú szállítóberendezések

Légáramú szállítóberendezések A nyomóüzemű pneumatikus szállítóberendezés elvi vázlata a következő dián lévő ábra szemlélteti. A rendszer elején levő légszállító gép a légkörből beszívott levegőt (vg) az anyagtovábbításához szükséges nyomásra sűríti és nagy sebességet létesítve nyomva a szállítócsőbe. Az anyag csőbe juttatását ezért légzárást biztosító adagolóval végzik. A szállítócső végén van az anyagleválasztó ciklon, amelynek az aljára nem szükséges kiadagoló berendezést elhelyezni. Ha az anyag azonban nem zárt silóba, hanem a szabadba jut, a porzás elkerülése érdekében mégis célszerű kiadagolót alkalmazni. Nyomóüzemmel nagy távolságú szállítást is megvalósítanak, mert az anyagtovábbításhoz szükséges nyomáskülönbségnek nincs elvi korlátja. A szállítócsőbe irányváltót is építenek, így több fogadóhelyre juttathatják az anyagot a feladóhelyről. A szállítóképessége 0,5-25 t/h között változik.

Légáramú szállítóberendezések

Légáramú szállítóberendezések A vasúti kocsi ürítésére alkalmas, vegyesüzemű pneumatikus szállítóberendezés elvi vázlata a következő dián lévő ábra szemlélteti. Az anyagba nyúló szívófejhez erősítik a hajlékony (flexibilis) szívócsövet, amelynek másik végét a ciklon oldalfalához kötik. A levegőszállító cső egyik végét a ciklon felső falához, a másikat alégszállító gép szívócsonkjához rögzítik. A gépet (pl. fúvót, turbófúvót, kompresszort) villamos motor hajtja. A gép nyomócsonkjához csavarozzák az acél nyomócsövet, amelyhez a ciklon alján levő forgócellás adagoló csatlakozik. A nyomócsőhöz kapcsolt hajlékony cső másik végét a sikló vagy a tároló hombár felső oldalfalán levő beömlőcsonkhoz erősítik. A tároló legfelső részén szűrőszövettel ellátott levegőkiömlő-nyílás van. A könnyű mozgatás céljából az ürítőberendezés gépészeti egységeit általában kerekes alvázra szerelik. Ha a légszállító gépet bekapcsolják és a szívófejet az anyagba süllyesztik, létrejön az anyagáramlás. A ciklonban levő légritkított tér és a külső tér közötti nyomáskülönbség hatására a szívócsőben létrehozott 20-30 m/s sebességű légáram magával ragadja az anyagszemcséket. A gép energia befektetés révén a levegőt nyomással juttatja a szállítócsőbe. A vegyesüzemű pneumatikus kirakó tulajdonképpen egy szívó- és egy nyomóüzemű berendezés feladatát látják el. Egyesítik ezek előnyeit, lehetővé teszi a szívórendszer igen egyszerű anyagfelvételét és a nyomórendszer egy helyről további helyekre való anyagszállítását.

Légáramú szállítóberendezések

Légáramú szállítóberendezések A következő ábrán látható vázlat szerint kialakított teljesen zárt (recirkulációs) rendszerrel pormentes üzemet biztosítanak, illetve elhagyják a ciklon után szükséges utószűrőt. Párhuzamos rendszerű szállítóberendezést akkor alkalmaznak, ha a tervezett szállítóképességet csak több szívócsővel valósíthatják meg, vagy ha egy üzemben többféle anyagot lehetőleg egy berendezéssel kell szállítani. A pneumatikus szállítóberendezés különleges szerkezeti egységei: szívófej; anyagleválasztó ciklon; forgócellás adagoló.

Légáramú szállítóberendezések

Légáramú szállítóberendezések A lenti ábra a különböző szívófej-kialakításokat szemlélteti. Ezek lényegében szívócsőből és külső köpenycsőből állnak. A köpenycsövet tengelyirányban állíthatják. Ezáltal a beszívott anyagmennyiség időegységre eső Qa része változik. A köpenycső biztosítja a levegő szállítócsőbe jutását akkor, ha a szívócsövet mélyen az anyagba süllyesztik.

Légáramú szállítóberendezések A lenti ábra az anyagelválasztó ciklont ábrázolja. Hengeres és kúpos részekből összehegesztett szerkeze, amelyhez az ívben hajlított beömlőcsövet közel érintőlegesen erősítik. A levegőelvezető cső a ciklon tetején nyúlik be az anyag-levegő térbe. A ciklon kúposan összeszűkülő alsó részéhez csavarozzák a forgócellás adagolót. A ciklonba érintőlegesen beáramló anyag-levegő keverék körbe áramlik. Az anyagszemcsékre ható centrifugális erőhatás a szemcséket a ciklon falához kényszeríti. A szemcsék és a ciklon fala közötti súrlódás hatására a szemcsék levesztik mozgási energiájukat, majd a nehézségi erő hatására, a ciklon alsó részébe csúsznak.

Légáramú szállítóberendezések A forgócellás adagoló beömlő- és kiömlőnyílásokkal ellátott házból, oldallemezekből kétoldali csapágyakkal felszerelt csőtengelyből, valamint sugárirányban elhelyezett bordázatból áll (jobb oldali ábra szemlélteti). Megfelelő megmunkálással légzáróvá is tehetik. A cellakerék üzemi fordulatszáma10-60 1/min. A fordulatszám növelésével a cellák kevésbé töltődnek, azaz az adagolt anyagmennyiséget csak egy bizonyos értékig növelhetik. A fludizációs szállítást megvalósítják: zárt szállítócsőben; nyitott kis lejtésű vályuban A zárt szállítócsőben történt szállítás lehet: nyomótartályos (szakaszos üzemű); folyamatos üzemű.

Légáramú szállítóberendezések A nyomótartályos szállítóberendezés vázlatát a következő dián lévő ábra szemlélteti. A nyomótartályba töltött porszerű vagy apró szemcsés anyagot légszállító gép (fúvó vagy kompresszor) sűrített levegője a nyomótartály alján elhelyezett légáteresztő rétegen átáramolva fluidizálja és magával ragadja a szállítócső nyomvonala által meghatározott úton. A csővezetékbe váltót is építhetnek, így a berendezéssel tetszőleges számú silót tölthetnek. A szállítandó anyag fluidizációs tulajdonságaitól és a szállítás távolságától függ, hogy a csőben kialakuló áramkép sűrű, vagy a sűrű és a híg állapot közötti átmenetű. A tartályt a kiürülése után ismét feltöltik, a szállítás ezért szakaszos. Nyomótartályos szállítóberendezésnél a szállítóképesség 5-100 t/h között változik. A szállítást folyamatossá tehetik a két tartály alkalmazásával, a töltés és ürítés megfelelő (akár automatikus) összehangolásával. Üzemek közötti szállítás esetén a nyomótartály járműre helyezésével gyors ürítést érhetnek el.

Légáramú szállítóberendezések

Légáramú szállítóberendezések A folyamatos üzemű zártcsövű fluidizációs szállítás vázlata a következő ábrán látható. Lényegében megegyezik az előző szállítási móddal. A különbség az, hogy a tartályból az anyagot légzárást is biztosító szállítócsiga továbbítja a csővezetékbe. A kompresszor vagy fúró által előállított levegő légáteresztő rétegen keresztül jut a keverőtérbe, ahonnan az anyag-levegő keverék a szállítócső végén levő ciklonba kerül. Több helyre történő szállítás esetén a csővezetékbe váltót is beépítenek. A szállítandó anyag folyamatos betáplálására csigás adagolón kívül másféle adagolókat (forgócellás, forgódobos) is alkalmazhatnak. A por és a levegő keveredéséhez sincs szükség mindig légáteresztő rétegre, a keveredést különlegesen kiképzett adagolóban (pl. Fuller-csigában) létrehozhatják.

Légáramú szállítóberendezések A fluidizációs szállításnak különleges módja a fluidizációs szállítóvályú (más néven aerációs csatorna). Ezt a következő ábra szemlélteti. 3-7%-os (2-40-nak megfelelő lejtéssel szerelik. A vályú közepén helyezik el a légáteresztő réteget. Ez alá nyomja a légszállító gép (ventilátor) a levegőt, és rajta folyik végig folyadékszerűen a por alakú anyag és levegő keveréke. A vályú felül nyitott is lehetne, de a keletkező porzás meggátlására szűrőszövettel vagy lemezzel borítják. Az aerációs csatornát nemcsak egyenesvonalú szállításra alkalmazzák, töréseket és irányváltókat is elhelyezhetnek a csatorna vezetésében. Cement silóból való kihordásra és mérlegbe juttatására is felhasználják az aerációs csatornát. 3-7%-os

Légáramú szállítóberendezések A következő dián lévő ábra a cement vízi szállításánál használatos légáramú kirakóberendezés vázlatát szemlélteti. A védőtetővel ellátott ponton helyezik le az anyagleválasztó kamrát, a vákuumszivattyút és az adagoló Fuller-csigát. A felszívókocsit vízszintes tartón mozgó futómacskával eresztik be az uszályba és mindaddig tartja a macska, amíg a cementbe bele nem fúrja magát, ill. nem éri el az uszályfeneket. A felszívókocsit az anyagleválasztó kamrával hajlékony gumitömlő köti össze. A szívócső folyamatos anyagellátását két, közel függőleges tengelyű, villamos motorral hajtott perforált anyaglehúzó tárcsa is segíti. Az anyagleválasztó kamra az anyag-levegő szétválasztását és ideiglenes tárolását biztosítja.

Légáramú szállítóberendezések Az ülepítőkamra felső részén levő szívócsonkot és vákuumszivattyút csővezetékkel kötik össze. A vákuumszivattyúval állítják elő az ürítőrendszer működéséhez szükséges 0,5-0,7 bar nagyságú vákuumot. Az ülepítőkamra aljára szerelik a cementadagoló Fuller-csigát. A cementet perforált tárcsák forgatásával juttatják a szívófejhez. A vákuum hatására a cement-levegő keverék az ülepítőkamrába áramlik, ahol szétválik a két alkotórész egymástól. A leülepedett cementet az adagolócsiga a keverőtérbe továbbítja. A keverőtérben a sűrített levegő a cementtel keveredik és fluidizált elegy lesz. A fluidom a folyamatosan érkező újabb anyag és levegőmennyiség hatására a szállítócsőbe tolódik, amely folyadék módjára a rendeltetési helyére áramlik. A folyamatos anyagfolyam fenntartására a a felszívókocsit az uszályon belül mozgatják. Ezt a műveletet vezetékes távirányítással hajtják végre.

Légáramú szállítóberendezések A berendezés ürítési teljesítőképessége 15-35 t/h, szállítási távolsága vízszintesen 100 m, függőlegesen 30 m.

Köszönöm a figyelmet!