12.3. Трубопроводы и переключатели

В системах пневмотранспортирования применяются воздуховоды и материалопроводы. К воздухопроводам относятся трубопроводы, соединяющие воздуходувную машину с питателем, а также трубопроводы запыленного воздуха, связывающие приемные устройства с обеспыливающей установкой, а ее – с атмосферой. Для воздухопроводов используют стальные облегченные или нормальные трубы, рассчитанные на рабочее давление 1 МПа.

К материалопроводам относятся все участки транспортной линии, по которой движется смесь материала с воздухом. Транспортный материалоировод состоит из трубопровода, соединений и уплотнений, компенсаторов, колен (отводов), переключателей потока и др. К нему предъявляют следующие требования: герметичность соединений, минимум сопротивления движению материаловоздушной смеси, малая стоимость, высокая надежность и долговечность.

В качестве транспортных материалопроводов используют стальные бесшовные трубы по ГОСТ 8732-78 и ГОСТ 8734-75 диаметром от 50 до 300 мм с толщиной стенки 4-5 мм, а для транспортирования абразивных материалов – с толщиной стенки 8–10 мм. Стальные трубопроводы соединяют различными способами: сваркой при помощи глухих муфт: быстросъемными замковыми соединениями; при помощи фланцев с прокладкой из деформируемого материала толщиной 4—6 мм (прокладочная резина, клингерит и т. п.), а для горячих материалов – с асбестовой прокладкой. При соединении трубопроводов сваркой через каждые 10—40 м. а также у каждого колена или переключателя необходимы разъемные (фланцевые) соединения. Они облегчают разборку трубопровода в случае образования в нем «пробки». Нужны они и для проворачивания прямолинейных участков вокруг продольной оси, что обеспечивает равномерное истирание по периметру.

При монтаже трубопроводов для транспортирования материалов с высокой температурой необходимо учитывать температурное удлинение труб, для чего на опорах вблизи поворотов трассы предусмотрены компенсаторы.

Фирма Trelleborg (Швеция) выпускает прорезиненные компенсаторы с металлическими фланцами (рис. 12.3) диаметром от 40 до 1000 мм, рассчитанные на рабочее давление до 1 МПа. Они обеспечивают ход на сжатие и растяжение 15–35 мм.

Устройство компенсатора фирмы Trelleborg (Швеция)

Рис. 12.3. Устройство компенсатора фирмы Trelleborg (Швеция).
1 – материалопровод с фланцем; 2, 3 – накладные фланцы; 4 – стяжка; 5 – резиновый рукав

Эти компенсаторы воспринимают движение в трубопроводах как в продольном, так и в поперечном направлениях и одновременно предотвращают передачу вибрации по трубопроводу.

Максимальная температура транспортируемой среды – 80 °C. По специальному заказу изготавливаются компенсаторы с четырехкратным запасом прочности для более высоких температур. Длина одного компенсатора – 150–400 мм. Германская фирма Dr. Schnabel производит компенсаторы из полифлурона, рассчитанные на рабочую температуру 70–260 °С.

Для присоединения передвижных заборных устройств всасывающих установок или специальных транспортных средств доставки с пневморазгрузкой сыпучих материалов к матсриалопроводу применяют гибкие резинотканевые рукава. Их недостаток – малая температурная стойкость (+120 °С) и вдвое большее, чем в стальном трубопроводе, сопротивление транспортированию материала.

[raw]Наиболее интенсивному абразивному износу подвержены колена и разветвления трубопровода – вследствие ударов потока материала о стенки. Многочисленные конструкции колен с повышенной стойкостью к истиранию (рис. 12.4) разделяют на несколько групп:

  • колена с увеличенной толщиной изнашивающейся стенки, например, литое чугунное (рис. 12.4, а), с приваренной пластиной или прокладным швеллером (рис. 12.4, в), со сменной изнашивающейся частью (рис. 12.4, к);
  • колена с упрочнением истирающейся поверхности износостойкой наплавкой или с вкладышем из бетона (рис. 12.4, г);
  • колена с неметаллическими вставками из каменного литья, плавленого базальта или из фарфора (рис. 12.4, и), а также гуммированные абразивостойкой резиной, которая содержит кремний.
[/raw]
Конструкции износостойких колен

Рис. 12.4. Конструкции износостойких колен

Существуют конструкции, предотвращающие непосредственное соприкосновение частиц материала со стенкой колена за счет заполнения пристенного слоя транспортируемым материалом (рис. 12.4, д-ж) или за счет поддува воздуха (рис. 12.4, з). Разнообразие конструкций обусловлено отсутствием универсальных и достаточно износостойких колен, пригодных для транспортирования различных материалов в разных режимах.

Каждая конструкция обладает как положительными, так и отрицательными свойствами, что и определяет сферу ее применения при транспортировании определенных видов материала.

Наибольшее распространение в установках пневмотранспорта цемента получили колена с увеличенной толщиной стенки (рис. 12.4, б–в) и наплавкой истирающейся поверхности абразивостойкими металлами. Их основное достоинство – простота конструкции, позволяющая в эксплуатационных условиях упрочнять колена, получая при этом относительно большую стойкость к истиранию.

В России широко применяют колена со вставками из каменного литья, плавленого базальта и фарфора. Срок службы элементов транспортных цементопроводов со вставками из каменного литья – три–четыре года. За рубежом также налажено массовое производство таких колен. Западногерманская фирма Schmelzba-saltwerk Kalenborn выпускает колена диаметром 60-400 мм с радиусом поворота 750–3000 мм.

В пневмотранспортных установках, имеющих несколько мест разгрузки, применяют переключатели потока. Существует много разновидностей двухходовых и многоходовых переключателей (рис. 12.5) – пробкового типа, тарельчатые, клапанные, перекидные, пережимные и др.

Конструкции переключателей пневмотранспортных трубопроводов

Рис. 12.5. Конструкции переключателей пневмотранспортных трубопроводов.
а – пробкового типа; б – с плоской перекидной заслонкой; в – пережимного типа;
г – с жесткой перекидной трубой; д – с гибким перекидным шлангом;
е – многопозиционный револьверный; ж – с лирообразным клапаном;
з – с плоским качающимся клапаном; и – с поворотным клапаном; к – с аэролотком

В зарубежной практике широко используют двух- и многоходовые переключатели потока. Американская фирма Fuller выпускает двухходовые переключатели пробкового типа семи типоразмеров диаметрами 75–305 мм; двух- и трехходовые переключатели с поворотным клапаном девяти типоразмеров диаметрами 102–305 мм. Западногерманская фирма Ceag производит пневмопережимные затворы с температурной стойкостью патрубка + 140 °С.