WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 16 | 17 || 19 | 20 |   ...   | 30 |

В бункерах для цемента применяют механический сводообрушитель в виде замкнутой движущейся цепи, непрерывно перемешивающей сыпучий груз (рис. 2.94,а). По данным конструкторского бюро, спроектировавшего это устройство, потребная мощность привода для работы побудителя составляет 1,7 кВт. Нередко встречается применение движущейся пространственной решетки различной конфигурации внутри емкости (рис. 2.94,б). Место расположения решетки, как правило, ограничивается местами наиболее вероятного образования свода (по результатам предварительного наблюдения).

Работа побудителей в слое материала требует высокой энергоемкости, а их устройство обладает невысокой надежностью. Общий недостаток всех вышеперечисленных конструкций – это препятствие гравитационному выпуску материала при неработающем побудителе.

Следующее устройство для сводообрушения трудносыпучих материалов в бункерах лишено этого недостатка (рис. 2.94,в). Оно состоит из установленного на вращающемся валу рассекающего конуса с шарнирно закрепленными лопастями. В нерабочем положении лопасти опускаются вдоль вала, не создавая препятствий гравитационному истечению.

в Механические б а сводообрушающие устРис.2.94. Емкости, оснащенные:

ройства являются эф- а – движущейся цепью; 1- цепь; 2 - вращающиеся звездочки; б – движущейся пространственной фективным средством решеткой; в – рассекающим конусом с шарнирно борьбы со сводообразакрепленными лопастями зованием сыпучих грузов в емкостях, так как они разрыхляют материал и препятствуют его слеживанию. Однако учитывая значительную энергоемкость и большие затраты на изготовление механических побудителей, целесообразно использовать их только в том случае, когда другие типы побудителей (пневматические, вибрационные) не способны обеспечить бесперебойное истечение сыпучих грузов из емкости.

Пневматические побудители. Широкое применение в бункерах и силосах нашли пневматические побудители, особенностью которых является минимальное количество движущихся деталей, контактирующих с сыпучим материалом. Пневматические устройства могут воздействовать на сыпучий материал либо непосредственно, либо при помощи эластичных контуров, передавая энергию сыпучему материалу, заставляя двигаться его в нужном направлении. Однако эффективность пневмосистемы во многом зависит от точности ее расчета, а непременным условием ее работы является очистка воздуха, подающегося в полость емкости, от влаги и масла, а выходящего - от пыли. Впервые в 1952 г. французская фирма «Кологью» применила для ликвидации зависаний угля в бункерах пневматические подушки, входящие в эту группу побудителей.

Пневмосистема может быть представлена в виде эластичных элементов (гибкие резиновые подушки), закрепленных внутри полости бункера в местах наиболее вероятного залегания материала. Под действием давления воздуха происходит увеличение их объема, и таким образом они отбрасывают материал от стенок бункера. Усилие, получаемое при давлении 4 атм, составляет примерно 30 т на подушку и считается достаточным для обрушения любого зависшего материала. Движение сыпучего материала достигается периодическим манипулированием объема надувных подушек. Располагают их, как правило, в шахматном порядке (рис.2.95,а). Они должны принимать свое исходное положение при прекращении подачи воздуха, именно в таком положении следует производить загрузку бункера. Включение эластичных подушек при полностью загруженном бункере способствует уплотнению (спресовыванию) материала, поэтому эффективная работа пневмоподушек достигается при частично опорожненном бункере. Применению пневмоподушек в бункере с углем сопутствует их сильный износ, что является характерным недостатком данного вида побудителей.

Пневматическое разгрузочное устройство бункера в виде пористого днища, с нижней стороны которого подается сжатый воздух, представлено на рис.2.95,б. Оно позволяет аэрировать груз в области выпускной воронки, что улучшает истечение дисперсных грузов из цилиндрических бункеров диаметром от 1,8 до 2,4 м. В качестве пористых элементов применяют ткань различных видов, керамические, древесные и синтетические плитки с активной поверхностью.

Для выгрузки из силосов цемента, алюминиевого порошка, мела и т. д. применяют аэрационные коробки. Вариант оснащения днища силоса с углом наклона 10…150 аэрокоробками изображен на рис.2.95,в. Принцип работы аэрокоробки состоит в применении перегородки из пористого материала, через который проходит сжатый воздух и аэрирует груз, улучшая его подвижность. Для изготовления аэрокоробок используют такие материалы как лавсан, капрон и другие синтетические ткани. Расход воздуха для аэрирования на материалах с различными свойствами составляет от 0,3 до 3 м3/мин с 1м2 аэрируемой поверхности. Минимальная площадь аэрирования зависит от диаметра емкости, числа выпускных отверстий, конструктивного исполнения днища, количества загруженного материала и его свойств, а также степени опорожнения емкости. С увеличением площади дна силоса следует пропорционально увеличивать площадь аэрирующей системы. С другой стороны, увеличивая число выпускных отверстий можно достичь снижения общей площади аэрирующих элементов, но при этом необходимо учитывать возможное удорожание процесса хранения и переработки материала за счет появления дополнительных питающих и транспортирующих устройств.

Аэрирование все же нельзя отнести к эффективным способам борьбы со слеживанием. Осуществление этого способа требует дополнительного и довольно сложного оборудования. Распыление воздуха происходит в емкости с грузом, например с отрубями. Когда система подачи воздуха не работает, выходные сечения воздушных сопел забиваются пылевидной фракцией груза. При включении системы эти сопла не функционируют и не выполняют своего назначения – борьбы со слеживанием. Для аэрации сыпучих материалов требуются прочные пористые материалы с определенной воздухопроницаемостью. Однако в процессе эксплуатации они забиваются, теряют свои свойства и требуют замены.

Другим направлением по подавлению сводообразования в полости емкостей пневмосистемой является использование «стреляющих» сопел. Применение пневматических сопел упрощает конструкцию и повышает эффективность сводообрушения при работе с мелкофракционными сыпучими материалами. Работа системы осуществляется при резком открытии клапана сопла, через которое под давлением 4…6 атм вводится воздух, создавая перед собой ударную волну, разрушающую образовавшийся свод.

Схема установки пневмообрушения стреляющими соплами, расположенными в несколько ярусов, представлена на рис.2.95,г. Управление соплами осуществляется, как правило, автоматически и предусматривает поочередное включение ярусов, начиная с нижнего.

Метод обрушения сводов с использованием пневматических сопел нельзя признать полностью удовлетворительным, так как в некоторых случаях струя воздуха не может разрушить нижнюю поверхность свода. Иногда сжатый воздух давлением даже в 7 атм не может пробить толщу цемента и разрыхлить его.

Для сводообрушения в емкостях с цементом разработан и испытан воздушно-реактивный побудитель. Он состоит из резинотканевого шланга длиной до 2,5 м и диаметром 23…38 мм, на его конце закреплено алюминиевое колено с соплом (рис.2.95,д). Побудитель устанавливают в полости бункера или силоса так, чтобы шланг находился в вертикальном положении. При прохождении сжатого воздуха через шланг, колено и сопло возникают реактивные силы, которые заставляют побудитель двигаться хаотично. Таким образом, сводообрушитель воздействует на свод посредством хаотических движений и воздушной струи, выходящей из сопла.

В подушку Импульс от машинного реле В атмосферу Из подушки От К панели автоматики а компрессора в б Сжатый воздух Воздух г д Рис.2.95. Пневматические побудители:

а - схема автоматизации управления пневматическими подушками; 1 – указатель зависания материала; 2 – подушка; 3 – бункер; 4 – электропневматический вентиль; б – бункер с пористым днищем; в – вариант размещения аэрокоробок на дне бункера; г – «стреляющие сопла»; д – реактивный шланг Несмотря на высокую эффективность, использование сжатого воздуха необходимой влажности и чистоты требует значительных затрат, в некоторых случаях превышающих эффективность процесса сводоразрушения. Постоянный контроль за работой пневмосистемы ощутимо снижает ее привлекательность для реализации в промышленности и на транспорте.

Вибрационные побудители. С целью улучшения текучести сыпучих грузов практикуется применение вибрационных устройств, устанавливаемых в местах предполагаемого сводообразования. Принцип действия вибрационных побудителей основан на том, что под действием вибрации резко меняются физико-механические свойства груза, например, коэффициент трения песка по стали и коэффициент внутреннего трения снижаются в 40 и более раз.

По применяемой энергии различают следующие виды вибраторов:

- электромеханические, в которых вибрация происходит за счет вращения дебалансов, установленных на валу электродвигателя;

- электромагнитные, в которых колебания совершаются с помощью электромагнитов постоянного и переменного тока;

- пневматические, работающие при помощи сжатого воздуха.

Для обрушения сводов с помощью вибраторов необходимо знать величину распространения колебаний, которая зависит от конструкции емкости и физико-механических свойств его содержимого. Интенсивность колебаний в материале убывает относительно быстро. Исследования показывают, что прямолинейные колебания от электромагнитных вибраторов распространяются в песке на расстояние до 1,5 м.

Вибрационные устройства выполняются с передачей вибрации на стенки емкости и с вибрирующим рабочим органом, находящимся в толще материала. Из-за разности скоростей движения частиц по сечению емкости при открытом выпускном отверстии вибрация всей емкости может привести к значительному уплотнению материала. Поэтому метод разрушения сводов с использованием вибраторов, накладывающихся на стенки бункера может быть рекомендован только для бункеров малой емкости с небольшой толщиной стенок.

Для ликвидации сводообразований в бункерах используется механизм, основанный на силовом воздействии на зависший сыпучий груз с помощью колебательных движений щитов, смонтированных на противоположных стенках выпускной воронки бункера (рис.2.96,а).

Щиты приводятся в движение от гидроцилиндров. Подача масла в гидроцилиндры осуществляется от насоса производительностью л/мин при рабочем давлении 25 кг/см2. Усилие, развиваемое щитом при этом давлении, равно 15 т. Амплитуда перемещения щита составляет 200 мм. Система работает таким образом, что когда один щит движется вверх, второй опускается вниз. Импульсы для переключения электромагнитного золотника посылает датчик импульсов. Время цикла работы сводообрушителя регулируется в пределах 0,4…2,мин.

Удары, наносимые по стенке емкости с помощью электромагнита, изменяют пористость мелкофракционных грузов и его состояние, способствуя его истечению. Монтировать вибраторы рекомендуется в местах критического сводообразования на наружных стенках емкости (для бункеров, изготовленных из металла) или на так называемой «ложной стенке», представляющей собой металлический лист, размещенный в полости емкости и связанный с вибратором, находящимся снаружи, посредством штока (для бункеров, изготовленных из бетона).

Длительная эксплуатация емкостей для сыпучих грузов показала, что в материалах с различными физико-механическими свойствами места образования сводов находятся в емкости на разной высоте.

Установка вибратора в определенном месте ограничивает номенклатуру грузов, на которых его применение эффективно. Также необходимо учитывать вероятность уплотнения трудносыпучих материалов под действием вибрации, причем горизонтальная вибрация придает большее уплотнение, чем вертикальная. Избежать этого процесса можно, задав механизму режим работы с большой амплитудой и низкой частотой. В бункерах большой емкости не рекомендуется применение мощных вибраторов, т. к. это может привести к разрушению емкости и/или фундамента. Известно также, что вибрация оказывает негативное влияние на организм человека.

Мембранный вибрационный сводообрушитель (фирмы «Синекс», Англия) используют для предупреждения сводообразования трудносыпучих грузов (рис. 2.96,б). Мембрана в виде металлической пластины, на верхней части которой установлен вибровозбудитель, находится внутри бункера. Пластина через резиновые амортизаторы крепится к балке, расположенной на бункере. При его включении пластина совершает колебания, разрушая образовавшийся свод. Во время выпуска материала из бункера вибровозбудитель нельзя выключать, иначе пластина может воспрепятствовать истечению.

Определенный интерес вызывает решетка, изготовленная из вибростойкой стали, подвешенная на тягах внутри бункера и имеющая связь с вибратором (рис.2.96,в). От вибратора, вынесенного за пределы бункера, решетка получает колебания через штангу. Вибрируя, она придает подвижность сыпучему грузу, находящемуся в бункере. Значительная нагрузка на решетку, возникающая в бункерах большой емкости, увеличивает энергоемкость процесса и способствует интенсивному ее износу.

На рис.2.96,г представлен вибрационный сводообрушитель с активным органом в виде штанги, оснащенной радиальными ворошителями. Штанга может перемещаться в вертикальной плоскости, разрыхляя сыпучий материал во всей полости бункера.

Большая энергоемкость устройств, работающих в слое материала, ограничивает их широкое распространение.

Известны случаи применения звукового генератора для обрушения сводов. Излучая звуковые волны, генератор заставляет колебаться частицы сыпучего материала.

Колокольный вибратор (рис.2.96,д), подвешенный на стальном тросу внутри полости бункера, предупреждает образование сводов.

Использование вибраторов этого типа в емкостях большой высоты может привести к аварии вследствие обрыва троса.

Необходимым условием выпуска груза из емкости, оснащенной вибратором, является его постоянное функционирование. Вибропобудители следует располагать только в зоне эффективного движения материаК насосу ла, так как вибрация непода вижного материала приведет к его уплотнению. В отключенном состоянии вибратор становится опорой 1 для образования сводов.

Применение таких устройств, как вибраторы, пневматические «стреляю б в щие» сопла и т. п., неблагоприятно отражается на прочности конструкций хранилищ и может преждевременно вывести их из строя.

Большинство побудительных устройств (виброполосы, виброштанги с поперечинами, механические во- д г Рис.2.96. Вибрационные побудители:

рошители вертикального и а– побудитель в виде гидравлических горизонтального типов) эфвиброщитов;1– бункер; 2– щит;3– фективны лишь в неглубоких гидроцилиндр; 4– запорное устройство;

Pages:     | 1 |   ...   | 16 | 17 || 19 | 20 |   ...   | 30 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.