Камерный насос состоит из одной или нескольких камер, имеющих загрузочные люки и разгрузочные устройства для ввода транспортируемого материала в трубопровод. Материаловоздушная смесь под действием избыточного давления, создаваемого в камере, перемещается к месту разгрузки.
Такие насосы различаются конструкцией камер, способом ввода сжатого воздуха и подачи материала в трубопровод (с верхней или нижней разгрузкой), режимом управления. Конструкция, форма камер (цилиндрическая, цилиндроконическая, коническая, шарообразная) и способ выдачи материала в транспортный трубопровод определяются в зависимости от его свойств и режима транспортирования.
По способу выдачи материала различают камерные насосы с верхней и нижней выгрузкой. Верхний способ выгрузки, особенно для материалов с хорошей аэрирующей способностью, предпочтительнее. В этом случае материал интенсивно смешивается с воздухом, смесь получается более однородной и может перемещаться на значительные расстояния. Нижний способ выгрузки используется в основном при подаче трудно аэрируемых сыпучих материалов, а также там, где по условиям эксплуатации необходим нижний горизонтальный вывод транспортного трубопровода. Подача сжатого воздуха в камеру насоса производится различными способами: через пористую перегородку аэроднища, форсунки, сопла, кольцевые перфорированные трубки. Применяются смесители в виде двух сопел – основного и дополнительного. Через основное сопло подается транспортирующий сжатый воздух, сообщающий материалу движение в направлении трубопровода. Через дополнительное сопло материаловоздушная смесь разбавляется до требуемой концентрации.
Число и расположение камер насоса определяется, в зависимости от условий эксплуатации, по режиму транспортирования (непрерывный, цикличный) и желательными габаритными размерами места установки.
Контроль за заполнением и разгрузкой камер насоса должен обеспечить необходимый цикличный режим работы, что особенно важно при автоматическом управлении. Применяются следующие системы контроля: загрузка и выгрузка по времени; по массе материала в камере; по его уровню в камере.
Временной способ контроля более прост, но недостаточно надежен, не обеспечивает требуемой эффективности и безопасности работы. При этом способе контроля возможно несовпадение времени выдержки и фактического времени загрузки или выгрузки из насоса материала.
Недозагрузка камеры снижает производительность насоса, а перегруз создает аварийную ситуацию – загрузочный клапан из-за помех со стороны материала не обеспечивает герметичного закрытия загрузочного люка.
Массовый (весовой) контроль материала в камере наиболее точен и надежен. Он позволяет оценить промежуточные значения поступления материала, получить информацию о производительности и количестве материала, переработанного технологической линией, в которой работает данный насос.
Массовый контроль производится либо c помощью весов, на платформе которых устанавливают камеру насоса; либо с помощью конечных выключателей при закреплении камеры на эластичной подвеске; либо с помощью гидравлических или тензометрических датчиков, на которые опирается камера. Однако этот способ достаточно сложен и требует квалифицированного обслуживания.
Объемный способ обеспечивает максимальное использование полезного объема камеры при загрузке, но для него требуются датчики, способные работать в большом диапазоне температур, на липких материалах и в других специфических условиях. Объемный контроль осуществляется с применением указателей уровня для некоторых видов материалов.
Камерные насосы имеют пневматические, электропневматические и гидропневматические системы управления.
Пневматическая система управления характеризуется наличием пневматических датчиков контроля загрузки и разгрузки камеры, которые через систему пневмозолотников управляют исполнительными механизмами.
Для электропневматической системы необходимы электрический датчик контроля загрузки и пневматический датчик контроля разгрузки камеры. Электрический сигнал датчика воздействует на электрозолотник воздухораспределителя, управляющего исполнительными органами.
Гидропневматическая система характеризуется наличием гидравлического датчика, воздействующего на гидропневмозолотники. управляющие пневматическими исполнительными механизмами.
При транспортировании камерными насосами сыпучих материалов существенное значение имеет их гигроскопичность и слеживаемость.
Для обеспечения надежной эксплуатации камерных насосов необходимо, чтобы сжатый воздух не содержал влаги и масла. Чтобы достичь этого, применяют масловлагоотделители различной конструкции. При получении сжатого воздуха из общей сети целесообразно использовать регулятор, ограничивающий его количество.
Достоинство камерных насосов – отсутствие механических движущихся частей в слое материала и возможность его транспортирования на значительные расстояния с высокой концентрацией.
Существующие камерные насосы работают при давлении до 0,6 МПа и подают материал на расстояния до 1000 м.