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