Классификация транспортных средств для твердых материалов

По способу передачи усилия транспортируемому материалу транспортные средства делятся на:

- машины, которые перемещают материал под действием механической силы, передаваемой от привода;

- гравитационные устройства, в которых груз перемещается под действием силы тяжести;

- пневматические и гидравлические установки, в которых материал перемещается с помощью потока воздуха или жидкости.

По направлению перемещения транспортируемого материала различают:

- машины, способные перемещать материал по прямому горизонтальному или слегка наклонному (до 30°) участку (ленточные, пластинчатые, скребковые транспортеры);

- машины, перемещающие грузы по криволинейному или наклонному участку (скребковые, винтовые контейнеры и др.);

- машины, транспортирующие материал прямолинейно под большим углом к горизонту или вертикально (элеваторы, винтовые конвейеры специального исполнения);

- устройства, способные перемещать грузы только по наклонному участку с отрицательным углом наклона к горизонту (гравитационные установки, пневматические желоба, транспортные трубы);

- установки, способные транспортировать материал в любом направлении, под любым углом (пневмотранспорт, гидротранспорт). Для транспортировки зерновых, пылевидных, кусковых материалов и штучных грузов широкое распространение получили ленточные транспортеры. Ленточные конвейеры – это машины непрерывного транспорта, перемещающие груз на непрерывной ленте, которая является тяговым рабочим органом.

Основными достоинствами ленточных транспортеров являются:

- простота конструкции и высокая надежность;

- широкий диапазон производительностей (от 2,5 до 560 кг/с);

- значительная длина транспортеров (до 3,5 км).

Однако эти транспортные устройства непригодны для перемещения сильнопылящих, налипающих и горячих (>90 ^оС) материалов. Транспортировка материалов возможна лишь по прямолинейному участку и с незначительным углом наклона (не более 18^о).

Для транспортировки сыпучих, зернистых и мелкокусковых материалов (колчедан, аммофос, суперфосфат, известь и др.) на сравнительно небольшие расстояния (не более 100 м) под большим (до 90^о) углом наклона участка используются скребковые транспортеры. Скребковые транспортеры – это машины для непрерывного транспорта сыпучих материалов с помощью скребков, укрепленных на одной или двух тяговых цепях, движущихся по желобу или по трубе.

К достоинствам данной конструкции транспортеров можно отнести следующее:

- простота конструкции и возможность загрузки и выгрузки материала в любой точке по длине желоба;

- возможность совмещения транспортировки материала с другими технологическими операциями (охлаждение, промывка, нагревание);

- герметичность;

- значительный угол наклона (до 90^о).

Однако повышенный расход энергии и износ скребков и желоба, а также малая длина перемещения и возможность измельчения хрупкого груза ограничивают применение скребковых транспортеров.

Длятранспортировки зерновых, а также пастообразных материалов используют винтовые конвейеры (шнеки), в которых перемещение и перемешивание материалов происходит при помощи винта. В зависимости от свойств материала и назначения шнека используют винты разной конструкции. Например, для транспортировки порошкообразных и мелкокусковых материалов применяют сплошные винты, а для налипающих материалов
– ленточные и лопастные.

К основным достоинствам винтовых конвейеров относятся:

- простота конструкции, надежность работы;

- герметичность;

- возможность проведения операции сушки, растворения и кристаллизации;

- большой (до 90^о) угол наклона.

К недостаткам винтовых конвейеров следует отнести: повышенный расход энергии, износ винта, небольшая (до 40 м) длина участка перемещения, истирание и дробление материала, а также чувствительность к перегрузкам.

Для перемещения сыпучих материалов и штучных грузов в вертикальном направлении или под большим (более 60^о) углом используют ковшовые и полочные элеваторы.

Достоинство ковшовых элеваторов в следующем:

- малые габаритные размеры;

- широкий диапазон производительности (от 5 до 600 м³/ч);

- возможность совмещения технологических операций (обезвоживание, сушка, охлаждение);

- высота подъема до 60 м.

Выбор типа элеватора зависит от его назначения и свойств транспортируемого материала.

Широкое распространение на химических предприятиях для транспортировки сыпучих материалов получили установки пневмотранспорта, в которых материал перемещается по трубам струей воздуха.

К основным достоинствам этих установок следует отнести следующее:

- полная герметичность и надежность;

- высокая скорость транспортировки;

- возможность перемещения пылевидных, гигроскопических и пожароопасных материалов;

- незначительные потери материала.

Однако надо отметить, что установки пневмотранспорта не пригодны для перемещения влажных и абразивных материалов.

Пневматические установки делят на всасывающие, нагнетательные и смешанные.

Всасывающие – это установки, в которых материал перемещается по трубам при давлении воздуха ниже атмосферного (до 0,01 МПа). Материал через сопло вместе с воздухом засасывается в трубопровод. Основное количество материала отделяется в разделителе, затем в циклоне и в фильтре. В установках этого типа наблюдается большой расход энергии при всасывании, главным образом, из-за малой концентрации твердой фазы в воздухе (10 кг/кг) и высокой скорости воздуха (20-30 м/с).

Нагнетательные – это установки, в которых материал перемещается по трубам сжатым до 0,8 МПа воздухом. Установки нагнетательного типа более экономичны, концентрация твердой фазы допускается до 100 кг/кг, возможно перемещение материала на большие расстояния (до 2000 м).

Установки смешанного типа – это установки, в которых часть трубопровода работает под разрежением, а другая часть – под давлением.

Любая установка пневмотранспорта состоит из загрузочного и разгрузочного устройства, трубопровода, аппаратов для очистки воздуха (циклоны, фильтры) и воздуходувной машины (вакуумный насос, воздуходувка или компрессор).

Основными исходными данными для выбора и расчета транспортных устройств являются:

- физико-химические характеристики насыпных грузов (дисперсность, размер кусков (зерен), удельный и насыпной вес, влажность, угол естественного откоса, абразивность);

- токсичность, пожароопасность и взрывоопасность материала;

- температура материала;

- возможность совмещения водных технологических операций (охлаждение, сушка, доизмельчение и др.);

- траектория перемещения материала;

- производительность;

- режим работы.