Логотим Метталум
Проектирование, изготовление, монтаж, запуск, паспортизация
+38 (048) 706 26 73
+38 (097) 743 69 84
metallum_office@ukr.net

Аспирационные установки на предприятиях по хранению и переработке зерна

Аспирационные установки на предприятиях по хранению и переработке зерна

Аспирационные установки состоят с следующих узлов и механизмов: аспирационные укрытия (герметизирующие кожухи); пылеприемные патрубки; воздуховоды и их фасонные составляющие (тройники, фланцы, отводы), а также регулирующие задвижки и клапаны; пылеуловители – осадочные камеры, циклоны (ЦОЛ, 4БЦШ, УЦ и пр.), фильтры-циклоны; шлюзовые затворы и грузовые противопыльные клапана, пылевые вентиляторы.

Современные аспирационные системы оснащены контрольно-измерительными приборами и средствами автоматизации. Некоторые зернохранилища, мельницы, крупо- и комбикормовые заводы оборудованы стационарными установками для уборки пыли и сметок, а также передвижными промышленными пылесосами.

Аспирационные укрытияэто стены и потолки силосов и бункеров в зерновых емкостях, а также герметизирующие кожухи технологического и транспортного оборудования.

Количество отсасываемого воздуха Q, необходимого для обеспыливания, может быть определено из баланса воздуха в герметизирующем кожухе по формуле:

Q1+Q2+Q3=Q+Q4 или Q= Q1+Q2+Q3-Q4, м3/час

где Q1 — количество воздуха, подсасываемого в кожух через неплотности, м3/час;

       Q2 — количество воздуха, поступающего вместе с зерном, м3/час;

       Q3 — количество воздуха, вытесняемого зерном из кожуха, м3/час;

       Q4 — количество воздуха; уходящего из кожуха с зерном по самотечным трубам, м3/час.

Выделение пыли из-под укрытий (герметизирующих кожухов) происходит главным образом вследствие воздушных потоков, образующихся при эжекции воздуха под укрытие, при движении исполнительных органов машины, при вытеснении воздуха продуктом. Поэтому для того, чтобы предотвратить выделение в помещение ныли, необходимо под укрытием при помощи местного отсоса создать разрежение, благодаря действию которого в отверстиях образуется встречный воздушный поток, препятствующий поступлению пыли в помещение.

Оптимальное значение разрежения под аспирационными укрытиями с некоторым запасом должно быть порядка 20-50Па в зависимости от конструкции укрытий и их размеров, количества и дисперсности пыли.

Обеспыливание зернохранилищ обходится дорого; аспирационные установки потребляют до 15% общего расхода электроэнергии по зернохранилищу (элеватору). Поэтому стремятся обеспечить снижение количества воздуха к Q1, Q2, Q3, во всех аспирируемых объектах за счет совершенствования их конструкции, в т. ч. аспирационных укрытий и герметизирующих кожухов, дополнительной герметизации оборудования, емкостей и другими мерами.

Так, для уменьшения количества воздуха, поступающего в герметизирующий кожух вместе с зерном, применяют противопыльные клапаны и противопыльные задвижки, которые устанавливают в зерновых самотеках. Они перекрывают живое сечение неработающих самотеков, А в работающем самотеке противопыльный клапан открывается под давлением струи зерна настолько, чтобы пропускать зерно, но задерживать эжектирумый им воздух. Противопылъная задвижка открывается под давлением столба зерна лишь после заполнения им самотека на заданный уровень.

Для предотвращения отсоса воздуха из неработающего оборудования и емкостей в воздуховодах могут применяться даже запорные устройства (преимущественно на вертикальных участках) в виде клапанов с гибкой диафрагмой, управляемых вручную или автоматически.

В элеваторном оборудовании наибольшее число герметизирующих кожухов составляют кожухи, насыпные лотки и сбрасывающие коробки ленточных конвейеров, кожухи цепных конвейеров и шнеков, башмаки и головки норий, кожухи воздушных и ситовых устройств зерноочистительных машин, поворотных труб и весов, а также оперативные, приемные и отгрузочные бункеры, силосы и другие емкости при заполнении зерном которых выделяется много пыли. Поэтому их герметизация при возможности обязательна. Особое внимание при этом уделяют герметизации открывающихся лазовых и смотровых устройств.

Пылеприемные  патрубки – первые участки (звенья) аспирационных сетей. Они предназначены для соединения аспирируемого оборудования (емкостей) с воздуховодами аспирационных сетей. Их конструкция и способ установки должны обеспечивать оптимальный забор запыленного воздуха и не допускать уноса зерна. Поэтому скорость воздушного потока в пылеприемном патрубке не должна превышать 1,5-2м/с. Их изготавливают из такой же листовой стали, что и воздухопроводы.

Пылеприемные патрубки располагают на оборудовании так, чтобы в них внутри и извне не оседала пыль. Их устанавливают с максимальным углом наклона к горизонту. В местах соединения пылеприемных патрубков с воздухопроводами устанавливают регулировочные шайбы. Конструкции и размеры отсасывающих патрубков для всех видов и типоразмеров максимально стандартизованы.

Воздуховоды к фасонные составляющие деталей аспирационных систем изготавливают в основном круглого сечения. Минимальный диаметр 80мм. Толщина листового металла зависит от размеров воздухопровода, технологических задач и места расположения. С целью оптимизации расхода листового металла их диаметры стандартизированы.

Наружные воздухопроводы рекомендовано изготавливают из оцинкованной листовой стали толщиной 1мм. На элеваторах при установке наружных воздуховодов в труднодоступных для осмотра и ремонта местах толщину листовой стали следует использовать 1,6 мм. Воздухопроводы с диаметром до 315мм соединяют манжетами и фланцами из полосовой стали, диаметром более 315мм – фланцами из углового проката.

В последние годы в аспирационных сетях стали применять воздуховоды и их фасонные детали из полимерных материалов.

В прямых горизонтальных воздуховодах делают контрольные открывающиеся герметичные лючки, которые располагают в боковой или нижней стенке трубы через 5 м по ее длине.

Конфузор (коллектор) – отрезок воздухопровода уменьшающегося сечения по пути движения воздуха. Конфузор может быть прямым, косым, круглым или представлять переход с квадратного или прямоугольного сечения на круглое.

Диффузор – это отрезок воздухопровода увеличивающегося сечения по пути движения воздуха. Диффузор так же, как и конфузор, может быть прямым, косым, а также может быть в виде перехода от одного сечения к другому.

Во всех случаях угол а схождения стен диффузора и конфузора должен быть возможно малым и не больше 30°.

Отвод (колено, поворот) служит для изменения направления движения потока. Отвод может быть как круглого сечения так и квадратного или прямоугольного. Радиус отвода бывает различным – от 1,5 до 2,0Д. С целью унификации изделий стоит принимать: для отводов Д<215мм R=2Д, а с диаметром Д> 215мм R=1,5Д. Для пневмотранспорта радиус поворота принимают от 5 до 10Д. В широких пределах изменяется и угол отвода.

Тройник (двойной ввод) служит для соединения двух потоков воздуха в один или для разделения одного потока воздуха на два.

Крестовина (тройной ввод) служит для соединения трех потоков воздуха в одни.

Размеры фасонных элементов воздуховодов стандартизированы.

Пылеотделители (пылеуловители). Количество пыли и легковесных относов, выделяемых на элеваторах и других зерновых технологических линиях аспирационными сетями достигает сотен кг в час. Запыленность воздуха колеблется в широких пределах от 2-3мг/м3. Из большого числа известных методов очистки пылевоздушных потоков на предприятиях по хранению и переработке зерна получили распространение гравитационный (различные пылесборники и осадочные камеры) и инерционный (циклоны типа 4БЦШ(У21-ББЦ), циклоны ЦОЛ, прямоточные циклоны ПТЦ, циклоны УЦ и т.п.). Также, в последнее время широко стали использовать очистку запыленного воздуха через матерчатые фильтры фильтр-циклоны.

Степень очистки воздуха в осадочной камере зависит от ее размеров (времени пребывания в ней запыленного воздуха), а также от дисперсного состава и концентрации пыли и колеблется в пределах 0,5-0,6. Осадочные камеры используют для грубой предварительной очистки воздуха от крупной пыли с целью уменьшения ее количества в воздуховодах аспирационной установки и уменьшения нагрузок на пылеуловители. Подобные камеры применяют, например, в сепараторах, зерносушилках.

При небольшом расходе воздуха применяют пылесборник, который представляет собой воздуховод большого диаметра, в нижней части которого установлен шнек для выведения из него осевшей пыли. Скорость воздуха в нем падает до 2-2,5м/с.

Наибольшее распространение на зерноперерабатывающих предприятиях получили одиночные циклоны типа ЦОЛ и батарейные (групповые) циклоны типа 4БЦШ (модернизированная модель У21-ББЦ) и УЦ-38 (однорядные и двухрядные). Циклон состоит из наружного и внутреннего цилиндров. В верхней части наружного цилиндра встроена улитка для ввода и закручивания воздуха. Нижняя часть этого цилиндра представляет собой конус с выпускным отверстием. Внутренний цилиндр выступает над наружным, проходя через улитку. Он служит для отвода очищенного воздуха. Сверху над ним имеется защитный зонд. Пылевоздушный поток, когда поступает в циклон, принемает вращательное движение, и развивающиеся при этом центробежные силы отбрасывают частицы пыли к наружной стенке циклона, а очищенный воздух по внутренней трубе выводится наружу. Накопленная пыль опускается вниз и выводится из циклона.

Средняя степень очистки воздуха, равна, соответственно, 90, 95 и 98%. Это обусловлено тем, что частицы малых размеров не достигая внешнего цилиндра увлекаются выходящим потоком воздуха и выбрасываются в атмосферу.

Степень очистки воздуха в циклоне зависит в основном от гранулометрического состава пыли (ее размеров), а также и от ее физико-механических свойств и диаметра циклона.

Скорость входа пылевоздушного потока в циклон рекомендуется:

для циклонов ЦОЛ – 18м/с;

для батарейных циклонов 4БЦШ – 16-18м/с;

для батарейных циклонов УЦ – 10-12м/с.

Увеличение или уменьшение скорости против рекомендуемой снизит степень очистки воздуха.

В последнее время для аспирации зерносушилок стали использовать высокопроизводительные циклоны ПТЦ. Один такой циклон может очистить до 35тыс. м3/час воздуха. При этом количество пыли на выходе с циклона не будет превышать 20мг/м3.

Фильтры-циклоны. В элеваторах и мельзаводах на комплектном высокопроизводительном оборудовании для очистки воздуха от пыли используются фильтр-циклоны. Они имеют более высокий КПД. В последнее время фильтр-циклоны стали применяться и на всех зерновых технологических линиях при строительстве новых и техническом перевооружении действующих зернохранилищ.

Вентиляторы - воздуходувные машины, предназначенные для перемещения газообразных сред при давлении, обычно не превышающем (12-15)103Па. Воздуходувные машины, развивающие давление более 15*103Па называют воздуходувки, компрессоры (турбонасосы, вакуум-насосы).

По конструктивным особенностям вентиляторы можно разделить на радиальные (центробежные), осевые и диаметральные.

Радиальные вентиляторы в зависимости от создаваемого давления условно делят на: вентиляторы низкого давления с разностью полных давлений до 1000Па, среднего давления с разностью полных давлений от 1000 до 3000Па и высокого давления с разностью полных давлений от 3000 до 15000Па. По наклону лопаток относительно направления вращения рабочего колеса вентиляторы делят на три типа: с лопатками, загнутыми вперед (в сторону вращения), радиальными и с лопатками, загнутыми назад.

В зависимости от направления кожуха центробежные вентиляторы изготавливают правого вращения с положениями кожуха Л, ВЛ, В, ВП, П, НП, Н; левого вращения с положениями кожуха П, ВП, В, ВЛ, Л, НЛ, Н. Вентиляторы различают по номерам, которые соответствуют диаметру рабочего колеса в дециметрах. Например, вентиляторы №3,15; 4; 5; 6,3; 8; 9; 10; 12,5; 16; 20 имеют диаметры рабочих колес соответственно: 315, 400, 500, 630, 800, 900, 1000, 1250, 1600, 2000мм.

На предприятиях по хранению и переработке зерна в аспирационных системах в большинстве случаев применяют пылевые вентиляторы среднего давления.

Специалисты НВФ МЕТАЛЛУМ могут помочь в подборе аспирационного оборудования на Вашем предприятии. Для более детальной консультации обращайтесь на e-mail:metallum_office@ukr.net или звоните по телефону 097 743 69 84.