Логотим Метталум
Проектування, виготовлення, монтаж, запуск, паспортизація
+38 (048) 706 26 73
+38 (097) 743 69 84
metallum_office@ukr.net

Аспіраційні установки на підприємствах зі зберігання та переробки зерна

Аспіраційні установки на підприємствах зі зберігання та переробки зерна

Аспіраційні установки складаються з наступних вузлів та механізмів: аспіраційні укриття (герметизуючі кожухи); пилоприймальні патрубки; повітропроводи та їх фасонні складові (трійники, фланці, відводи), а також регулюючі засувки та клапани; пиловловлювачі - осадові камери, циклони (ЦОЛ, 4БЦШ, УЦ та ін), фільтри-циклони; шлюзові затвори та вантажні протипилові клапани, пилові вентилятори.

Сучасні аспіраційні системи оснащені контрольно-вимірювальними приладами та засобами автоматизації. Деякі зерносховища, млини, крупо- та комбікормові заводи обладнані стаціонарними установками для збирання пилу та кмітливості, а також пересувними промисловими пилососами.

Аспіраційні укриття це стіни та стелі силосів та бункерів у зернових ємностях, а також герметизуючі кожухи технологічного та транспортного обладнання.

Кількість повітря, що відсмоктується Q, необхідного для знепилювання, може бути визначено з балансу повітря в герметизуючому кожусі за формулою:

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

де Q1 — кількість повітря, що підсмоктується в кожух через нещільність, м3/год;

       Q2 — кількість повітря, що надходить разом із зерном, м3/год;

       Q3 — кількість повітря, що витісняється зерном із кожуха, м3/год;

       Q4 — кількість повітря; що йде з кожуха із зерном по самопливних трубах, м3/год.

Виділення пилу з-під укриттів (герметизуючих кожухів) відбувається головним чином внаслідок повітряних потоків, що утворюються при ежекції повітря під укриття, при русі виконавчих органів машини, при витісненні повітря продуктом. Тому для того, щоб запобігти виділенню в приміщення нилі, необхідно під укриттям за допомогою місцевого відсмоктування створити розрідження, завдяки дії якого в отворах утворюється повітряний потік, що перешкоджає надходженню пилу в приміщення.

Оптимальне значення розрідження під аспіраційними укриттями з деяким запасом має бути близько 20-50Па залежно від конструкції укриттів та їх розмірів, кількості та дисперсності пилу.

Знепилення зерносховищ коштує дорого; аспіраційні установки споживають до 15% загальної витрати електроенергії з зерносховища (елеватора). Тому прагнуть забезпечити зниження кількості повітря до Q1, Q2, Q3, у всіх об'єктах, що аспіруються, за рахунок вдосконалення їх конструкції, в т. ч. аспіраційних укриттів і герметизуючих кожухів, додаткової герметизації обладнання, ємностей та іншими заходами.

Так, для зменшення кількості повітря, що надходить у герметизуючий кожух разом із зерном, застосовують протипилові клапани та протипилові засувки, які встановлюють у зернових самопливах. Вони перекривають живий переріз непрацюючих самопливів, а в працюючому самоприві протипиловий клапан відкривається під тиском струменя зерна настільки, щоб пропускати зерно, але затримувати повітря, що ежектує його. Протипилова засувка відкривається під тиском стовпа зерна лише після заповнення ним самопливу на заданий рівень.

Для запобігання відсмоктуванню повітря з непрацюючого обладнання та ємностей у повітроводах можуть застосовуватися навіть запірні пристрої (переважно на вертикальних ділянках) у вигляді клапанів із гнучкою діафрагмою, керованих вручну або автоматично.

В елеваторному обладнанні найбільше число герметизуючих кожухів складають кожухи, насипні лотки і скидають коробки стрічкових конвеєрів, кожухи ланцюгових конвеєрів і шнеків, черевики і головки норій, кожухи повітряних і ситових пристроїв, , силоси та інші ємності при заповненні зерном яких виділяється багато пилу. Тому їх герметизація за можливості обов'язкова. Особливу увагу при цьому приділяють герметизації лазових і оглядових пристроїв, що відкриваються.

Пилоприймальні  патрубки перші ділянки (ланки) аспіраційних мереж. Вони призначені для з'єднання обладнання, що аспірується (ємностей) з повітропроводами аспіраційних мереж. Їх конструкція та спосіб установки повинні забезпечувати оптимальний забір запиленого повітря та не допускати винесення зерна. Тому швидкість повітряного потоку в пилоприймальному патрубку має перевищувати 1,5-2м/с. Їх виготовляють із такої ж листової сталі, що й повітропроводи.

Пилоприймальні патрубки розташовують на устаткуванні так, щоб у них усередині та ззовні не осідав пил. Їх встановлюють із максимальним кутом нахилу до горизонту. У місцях з'єднання пилеприймальних патрубків з повітропроводами встановлюють шайби регулювальні. Конструкції та розміри патрубків, що відсмоктують, для всіх видів і типорозмірів максимально стандартизовані.

Повітропроводи до фасонних складових деталей аспіраційних систем виготовляють в основному круглого перерізу. Мінімальний діаметр 80мм. Товщина листового металу залежить від розмірів повітропроводу, технологічних завдань та місця розташування. З метою оптимізації витрати листового металу їх діаметри стандартизовані.

Зовнішні повітропроводи рекомендовано виготовляють із оцинкованої листової сталі товщиною 1мм. На елеваторах при встановленні зовнішніх повітроводів у важкодоступних для огляду та ремонту місцях товщину листової сталі слід використовувати 1,6 мм. Повітропроводи з діаметром до 315мм з'єднують манжетами та фланцями зі смугової сталі, діаметром понад 315мм – фланцями із кутового прокату.

В останні роки в аспіраційних мережах стали застосовувати повітропроводи та їх фасонні деталі з полімерних матеріалів.

У прямих горизонтальних повітроводах роблять контрольні герметичні лючки, що відкриваються, які розташовують в бічній або нижній стінці труби через 5 м по її довжині.

Конфузор (колектор) - відрізок повітропроводу зменшується перерізу по шляху руху повітря. Конфузор може бути прямим, косим, ​​круглим або представляти перехід із квадратного або прямокутного перерізу на круглий.

Дифузор - це відрізок повітропроводу збільшується перерізу по шляху руху повітря. Дифузор так само, як і конфузор, може бути прямим, косим, ​​а також може бути як переходу від одного перерізу до іншого.

У всіх випадках кут сходження стін дифузора і конфузора повинен бути можливо малим і не більше 30 °.

Відведення (коліно, поворот) служить для зміни напрямку руху потоку. Відведення може бути як круглого перерізу, так і квадратного або прямокутного. Радіус відведення буває різним – від 1,5 до 2,0Д. З метою уніфікації виробів варто приймати: для відводів Д<215мм R=2Д, і з діаметром Д> 215мм R=1,5Д. Для пневмотранспорту радіус повороту приймають від 5 до 10Д. У межах змінюється і кут отвода.

Трійник (подвійне введення) служить для з'єднання двох потоків повітря в один або для поділу одного потоку повітря на два.

Хрестовина (потрійне введення) служить для з'єднання трьох потоків повітря в одні.

Розміри фасонних елементів повітроводів стандартизовані.

Пиловідділювачі (пиловловлювачі). Кількість пилу та легковажних відносів, що виділяються на елеваторах та інших зернових технологічних лініях аспіраційними мережами досягає сотень кг на годину. Запиленість повітря коливається у межах від 2-3мг/м3. З великої кількості відомих методів очищення пилоповітряних потоків на підприємствах зі зберігання та переробки зерна набули поширення гравітаційний (різні пилозбірники та осадові камери) та інерційний (циклони типа 4БЦШ(У21-ББЦ), циклони ЦОЛ, прямоточні циклони ПТЦ, циклони УЦ і т.п.). Також, останнім часом широко стали використовувати очищення запиленого повітря через фільтри фільтр-циклони.

Ступінь очищення повітря в камері осаду залежить від її розмірів (часу перебування в ній запиленого повітря), а також від дисперсного складу і концентрації пилу і коливається в межах 0,5-0,6. Осадові камери використовують для грубого попереднього очищення повітря від великого пилу з метою зменшення її кількості в повітроводах аспіраційної установки та зменшення навантажень на пиловловлювачі. Подібні камери застосовують, наприклад, у сепараторах, зерносушарках.

При невеликій витраті повітря застосовують пилозбірник, який являє собою повітропровід великого діаметра, в нижній частині якого встановлений шнек для виведення з нього пилу, що осів. Швидкість повітря у ньому падає до 2-2,5 м/с.

Найбільшого поширення на зернопереробних підприємствах набули одиночні циклони типу ЦОЛ та батарейні (групові) циклони типу 4БЦШ (модернізована модель У21-ББЦ) та УЦ-38 (однорядні та дворядні). Циклон складається із зовнішнього та внутрішнього циліндрів. У верхній частині зовнішнього циліндра вбудований равлик для введення та закручування повітря. Нижня частина цього циліндра є конусом з випускним отвором. Внутрішній циліндр виступає над зовнішнім, проходячи через равлик. Він слугує для відведення очищеного повітря. Зверху над ним є захисний зонд. Пилоповітряний потік, коли надходить у циклон, приймає обертальний рух, і відцентрові сили, що розвиваються при цьому, відкидають частинки пилу до зовнішньої стінки циклону, а очищене повітря по внутрішній трубі виводиться назовні. Накопичений пил опускається вниз і виводиться із циклону.

Середній ступінь очищення повітря дорівнює, відповідно, 90, 95 і 98%. Це зумовлено тим, що частинки малих розмірів не досягаючи зовнішнього циліндра захоплюються потоком повітря, що виходить, і викидаються в атмосферу.

Ступінь очищення повітря в циклоні залежить в основному від гранулометричного складу пилу (її розмірів), а також від його фізико-механічних властивостей і діаметра циклону.

Швидкість входу пилоповітряного потоку в циклон рекомендується:

для циклонів ЦОЛ – 18м/с;

для батарейних циклонів 4БЦШ – 16-18м/с;

для батарейних циклонів УЦ – 10-12м/с.

Збільшення чи зменшення швидкості проти рекомендованої знизить ступінь очищення повітря.

Останнім часом для аспірації зерносушарок почали використовувати високопродуктивні циклони ПТЦ. Один такий циклон може очистити до 35тис. м3/годину повітря. При цьому кількість пилу на виході з циклону не перевищуватиме 20мг/м3.

Фільтри-циклони. В елеваторах та мельзаводах на комплектному високопродуктивному обладнанні для очищення повітря від пилу використовуються фільтр-циклониВони мають вищий ККД. Останнім часом фільтр-циклони стали застосовуватися і на всіх зернових технологічних лініях при будівництві нових та технічному переозброєнні зерносховищ, що діють.

Вентилятори - повітродувні машини, призначені для переміщення газоподібних середовищ при тиску, який зазвичай не перевищує (12-15)103Па. Повітродувні машини, що розвивають тиск більше 15*103Па, називають повітродувки, компресори (турбонасоси, вакуум-насоси).

За конструктивними особливостями вентилятори можна розділити на радіальні (відцентрові), осьові та діаметральні.

Радіальні вентилятори в залежності від створюваного тиску умовно ділять на: вентилятори низького тиску з різницею повних тисків до 1000Па, середнього тиску з різницею повних тисків від 1000 до 3000Па та високого тиску з різницею повних тисків від 3000 до 15000Па. По нахилу лопаток щодо напрямку обертання робочого колеса вентилятори ділять на три типи: з лопатками, загнутими вперед (у бік обертання), радіальними та з лопатками, загнутими назад.

Залежно від напрямку кожуха, відцентрові вентилятори виготовляють правого обертання з положеннями кожуха Л, ПЛ, В, ВП, П, НП, Н; лівого обертання з положеннями кожуха П, ВП, В, ПЛ, Л, НЛ, Н. Вентилятори розрізняють за номерами, які відповідають діаметру робочого колеса дециметрах. Наприклад, вентилятори №3,15; 4; 5; 6,3; 8; 9; 10; 12,5; 16; 20 мають діаметри робочих коліс відповідно: 315, 400, 500, 630, 800, 900, 1000, 1250, 1600, 2000мм.

На підприємствах із зберігання та переробки зерна в аспіраційних системах у більшості випадків застосовують пилові вентилятори середнього тиску.

Спеціалісти НВФ МЕТАЛЛУМ можуть допомогти у підборі аспіраційного обладнання на вашому підприємстві. Для більш детальної консультації звертайтесь на e-mail:metallum_office@ukr.net або дзвоніть по телефону 097 743 69 84.