Физико-химические аспекты переработки термореактивных полимеров (стр. 2 из 2)

ПНЕВМОТРАНСПОРТ

Пневмотранспорт получил особенно широкое распространение за последние тридцать лет, и в настоящее время он практически полностью вытеснил на предприятиях по переработке пластмасс все другие виды транспорта (конвейеры, транспортеры). Широкое применение пневмотранспорта объясняется следующими причинами: 1) возможностью перемещения сыпучих материалов в горизонтальном, наклонном и вертикальном направлениях; 2) герметичностью трубопроводов и отсутствием потерь транспортируемых материалов; 3) сравнительной простотой конструкции, обслуживания и эксплуатации при незначительных площадях и объеме зданий; 4) возможностью полной автоматизации процесса транспортирования и распределения материала по бункерам; 5) возможностью совмещения транспортирования материала с его сушкой подогретым воздухом.

Пневматические транспортные установки (рис.4) могут быть всасывающими (вакуум-транспорт) и нагнетательными (пневмотранспорт). Принципиальной разницы между этими системами нет, поскольку в обоих случаях движущей силой является разность давлений на входе и на выходе из трубопровода, обеспечивающая нужную скорость воздушного потока.

В нагнетательных системах источник движущегося воздуха (вентилятор, воздуходувку или компрессор) располагают в начале установки, а во всасывающих системах (вакуум-насос) — в конце, возле места выгрузки. В первом случае перепад давлений в системе может достигать 0,3 МПа, так как более плотный воздух лучше поддерживает перемешиваемый материал, что особенно важно при большой длине трубопроводов. Во втором случае максимальный перепад давлений не превышает 0,04— 0,05 МПа, поэтому такие системы применяют для транспортирования сырья на небольшие расстояния.

Всасывающая пневмотранспортная установка (рис. 4, а) состоит из вакуум-насоса 7, приемного сопла 2,трубопровода 3, циклона-отделителя 4,фильтра 5и шлюзовых затворов 8.Вакуум-насос создает разрежение в системе.

Под действием атмосферного давления сыпучий материал 1вместе с воздухом засасывается через сопло 2в трубопровод 3и поступает в циклон-отделитель, в котором скорость воздушного потока резко снижается и происходит осаждение материала. Воздух, содержащий мелкую пыль, очищается в фильтре 5 и, пройдя через влагоотделитель 6, поступает в вакуум-насос, откуда он выбрасывается в атмосферу. Материал из циклона-отделителя и фильтра поступает через шлюзовые затворы 8, обеспечивающие достаточно надежную герметизацию системы, к секторным дозаторам 9.

Нагнетательная пнёвмотранспортная установка (рис. 4,6) состоит из воздуходувки /, калорифера 2, бункера-силоса 3, секторного дозатора 4, трубопровода 5, циклона-отделителя 6 и воздушного фильтра 7. Нагнетаемый воздуходувкой воздух проходит через калорифер 2 в трубопровод 5, в который из бункера 3 сыпучий материал подается секторным питателем 4. Воздушный поток подхватывает материал и транспортирует его по трубопроводу в циклон-отделитель 6, где и происходит его осаждение. Выгрузка материала из циклона 6 и воздушного фильтра 7 производится через шлюзовые затворы 8.

ПИТАТЕЛИ И ДОЗАТОРЫ ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Механизмы для дозирования сыпучих материалов подразделяются на дозаторы для крупнокусковых, крупно- и мелкозернистых, а также порошкообразных материалов. По характеру действия дозаторы подразделяют на устройства непрерывного действия (поточные) и циклического действия (порционные).Регулирование производительности дозаторов может осуществляться изменением объема дозатора, изменением скорости или сечения потока подаваемого материала, причем регулирование может быть как дистанционным, централизованным, так и с индивидуального пульта управления вручную.

Дозаторы непрерывного действия состоят из механизмов, обеспечивающих перемещение материала; первичных датчиков, контролирующих расход и преобразующих измеряемую величину в управляющий сигнал; аппаратуры, выдающей закон управления; исполнительных механизмов; контрольно-измерительных и регистрирующих приборов, а также вспомогательных конструктивных элементов.

По принципу дозирования различают объемные и весовыедозаторы. Выбор конструкции дозатора для конкретного технологического процесса определяется физическими свойствами дозируемого материала, производительностью процесса и требованиями к точности дозирования. Из физических свойств дозируемого материала наибольшее значение имеют: плотность, однородность гранулометрического состава, склонность к слеживанию и уплотнению.

По конструкции дозаторы непрерывного действия подразделяют на секторные, лотковые, тарельчатые, ленточные, вибрационные и червячные. Наиболее широкое распространение в подготовительных производствах нашли секторные (объемные) дозаторы. К их преимуществам следует отнести низкую стоимость и простоту в эксплуатации. Основным их недостатком по сравнению с весовыми дозаторами является меньшая точность дозирования.

Секторные дозаторы применяют для дозирования гранулированных и сыпучих порошкообразных и кусковых материалов с размером частиц до 30 мм. Секторный дозатор (рис. 5) состоит из цилиндрического корпуса 1, в котором расположен секционированный ротор 2, имеющий регулируемый электрический привод. Дозируемый материал под действием своего веса ссыпается через патрубок 4 из бункера и поочередно заполняет секции ротора. При вращении ротора секции, оказывающиеся над разгрузочным патрубком 3, выгружаются, и материал поступает в приемник. Отверстие А, соединяющее внутреннюю полость ротора с атмосферой, служит для сброса избыточного давления. Шибер 6, приводимый в действие пневмоцилиндром 5, служит для перекрытия доступа материала к дозатору при его ревизии или ремонте. Часовая объемная производительность секторного дозатора Q (м³/ч) определяется по формуле

где а, — объем одной секции (отсека), м³; i— число секций; N — частота вращения, об/мин; — коэффициент заполнения (Ч^г = 0,8-0,9).

Лотковый дозатор (рис. 6) состоит из лотка (или трубы) 1, закрепленного непосредственно на вибраторе 2. Дозируемый материал поступает на лоток через патрубок 3; в нем расположена заслонка 4, меняя положение которой, можно регулировать толщину слоя подаваемого материала. Вибратор приводит лоток в колебательное движение, направление которого составляет угол р с направлением движения материала. Частоту колебаний выбирают таким образом, чтобы вся система работалав зарезонансном режиме. Привод дозатора может быть механическим, пневматическим, электромагнитным или магнитно-стрикционным.

Рис. 2.7 Одночервячный дозатор.

Часовая объемная производительность лоткового дозатора Q (м³/ч) определяется по формуле

(2.22)

где s — площадь сечения лотка, м²; А — амплитуда колебаний вибратора, м; (о—частота колебаний вибратора, с^-1, К — коэффициент заполнения лотка (Я=0,6-^0,8; меньшее значение соответствует порошкам, большее — гранулированным полимерам).

Производительность лотковых дозаторов регулируют, изменяя толщину слоя, амплитуду и частоту колебаний. Поскольку массовая производительность в значительной степени зависит от сыпучести и насыпной плотности материала, изменяющихся на практике в довольно широких пределах, лотковые дозаторы обычно используют в тех случаях, когда к точности и воспроизводимости дозы не предъявляют особенно высоких требований (транспортирование материалов из расходных емкостей, питание весовых дозаторов, просеивание, промывка и сушка изделий). К преимуществам лотковых дозаторов относятся малая инерционность, простота чистки, малое загрязнение дозируемого материала и большой диапазон производительности (от нескольких килограммов до нескольких сотен тонн в час). Недостатки состоят в невозможности транспортирования липких материалов, в значительных пульсациях и высоком уровне шума.

Червячные дозаторы применяют для транспортирования и дозирования мелкозернистых, гранулированных и порошкообразных материалов, склонных к сводообразованию. По числу червяков различают одно- и двухчервячные дозаторы, причем последние применяют для дозирования материалов, склонных к налипанию на нарезку червяков, поскольку в двухчервячных дозаторах осуществляется взаимная самоочистка находящихся в зацеплении червяков.

Одночервячный дозатор (рис. 7) состоит из корпуса 7, внутри которого на опорах 2 установлен червяк 1. Дозируемый материал поступает к червяку через загрузочный патрубок 4 и* выгружается через разгрузочный патрубок 6. Для предотвращения попадания транспортируемого материала в подшипники червяка на его концах вблизи разгрузочного и загрузочного патрубков располагают отбойную нарезку 3 и 5 длиной 1—1,5 витка. Червяки одночервячных дозаторов могут иметь как сплошную, так и прерывистую нарезку. Шаг винтовой нарезки обычно составляет 0,8—1,5 диаметра червяка.

Объемную производительность одночервячного дозатора Qможно рассчитать по формуле

где D— наружный диаметр червяка; d— диаметр сердечника; / — шаг нарезки; е — осевая толщина нарезки;

Для точного дозирования сыпучих материалов применяют весовые дозаторы, которые могут быть непрерывного или периодического действия. Конструктивно весовые дозаторы могут изготавливаться ленточного, червячного или роторного типа. Производительность таких дозаторов контролируют взвешиванием материала, находящегося в бункере или на подающем механизме дозатора. Наиболее распространены весовые дозаторы непрерывного действия с ленточными питателями производительностью от 0,5 до 20 000 кг/ч. Точность дозирования составляет от 0,5 до 4% часовой производительности. Управление дозаторами может осуществляться как с дистанционных пультов, так и вручную.