Химическая энциклопедия - пневмо- и гидротранспорт

(пневматический и гидравлический транспорт), виды трубопроводного транспорта для перемещения сыпучих материалов (реже-штучных грузов) под действием транспортирующего агента-соотв. газа или жидкости.

В хим., нефтехим., нефтеперерабатывающей и др. отраслях пром-сти наиб. широко используется пневмотранспорт (П.), причем не только для перемещения материалов, но и как составная часть технол. установок для осуществления хим., тепловых, массои ионообменных процессов в системах газ-твердое тело. Преимущества П. перед др. видами транспорта-простота, высокая производительность и надежность, возможность полной автоматизации.

Наиб. распространенный транспортирующий агент-воздух, но по технол. соображениям могут использоваться и др. газы, напр. азот-для транспортирования пожарои взрывоопасных материалов. Воздействие транспортирующего газа на сыпучий материал м. б. прямым или косвенным. В первом случае транспортирование материалов в трубопроводах и аппаратах осуществляют в потоке газа за счет перепада давления последнего. Во втором случае транспортируемый материал перемещается ("течет") по аэрожелобам и аппаратам в псевдоожиженном (аэрируемом) состоянии (см. Псевдоожижение )под действием силы тяжести. Сочетание прямого и косвенного воздействия транспортирующего газа на материал используют при П. в плотном слое (когда сыпучая масса с высокой концентрацией твердой фазы перемещается в виде столба, или "пористого поршня").

Для осуществления П. применяют комплексы устройств -пневматические транспортные (пневмотранспортные) установки периодического или непрерывного действия. Осн. элемент в них-транспортный трубопровод, к-рый м. б. прямым или составленным из колен, располагаться горизонтально, вертикально и наклонно. Он состоит из стальных бесшовных труб с приварными фланцами. Толщина стенок труб колеблется от 1 до 10 мм в зависимости от абразивного действия перемещаемого материала и давления в трубопроводе. Наиб. эрозионному износу от абразивного действия транспортируемых материалов подвергаются колена трубопроводов.

Для характеристики действия пневмотранспортных установок обычно определяют след. показатели: 1) производительность по твердой фазе-масса твердой фазы, переносимая через поперечное сечение трубы в единицу времени. 2) Массовый или объемный расход транспортирующего агента-соотв. масса или объем газа, прошедшего через поперечное сечение трубы в единицу времени. 3) Массовая расходная концентрация m (в кг/кг) транспортируемого материала, равная отношению массового расхода твердой фазы к массовому расходу газа; различают установки с низкой (m < 4), средней (m = 4-20) и высокой (m > 20) концентрацией частиц материала; при транспортировании материалов в плотных слоях m может достигать 500-600 кг/кг. 4) Скорость завала-скорость транспортирующего потока, при к-рой наступает завал (т. е. прекращение восходящего движения транспортируемых частиц в вертикальном трубопроводе); связана со скоростью потока, при к-рой частица находится во взвешенном состоянии (т. наз. скоростью витания). 5) Скорости транспортирующего агента и транспортируемого (перемещаемого) материала, равные отношениям соотв. объемных расходов газа и твердой фазы к площади поперечного сечения трубы; скорость транспортирующего газа определяется порочностью (долей объема свободного пространства между частицами в единице объема, занятого слоем материала) и должна превышать скорость завала. Скорость перемещения материала в П. зависит от размера и плотности частиц, концентрации твердой фазы, плотности, вязкости и скорости газа. Скорость транспортирования пылевидных материалов низкой концентрации может приближаться к скорости движения газа; при П. в плотном слое скорость транспортирования обычно не превышает 4-7 м/с. 6) Гидравлич. сопротивление-сопротивление движению газа, приводящее к потере мех. энергии потока.

Так как теория П. разработана еще недостаточно, то для определения большинства названных величин используют обобщенные эмпирич. зависимости, полученные в результате обработки эксперим. данных для разл. материалов. Эти зависимости приводятся в спец. литературе.

Конструкция пневмотранспортных установок различаются в зависимости от вида перемещаемых объектов и типа воздействия транспортирующего газа. Наиб. распространены установки для перемещения сыпучих материалов, в к-рых используется прямое или косвенное воздействие газа. В первом случае различают установки всасывающие, нагнетательные и всасывающе-нагнетательные, а во втором случае аэрационные и аэротранспортные.

Во всасывающих установках (рис., а)побудитель расхода газа (вентилятор или вакуум-насос) 6 "просасывает" газ через всю систему. Дисперсный материал захватывается потоком газа в заборное устройство (сопло) 1, перемещается по системе трубопроводов 2, выделяется в осадителе (бункер или аппарат) 3 из потока газа. После осадителя газ очищается от пыли в пылеуловителе 5 и сбрасывается в атмосферу. Материал из осадителя выводится через шлюзовые затворы 4. Всасывающие установки удобны тем, что они работают без пылевыделения и способны забирать сыпучий материал из неск. пунктов и передавать его в единый сборник-накопитель. В них используется вакуум (40-90 кПа).