Мукомольная промышленность

Оборудование пневмотранспортных установок

Пневмотранспортные установки на зерноперерабатывающих предприятиях применяют для внутрицехового и межцехового перемещения зерна и продуктов его переработки.

Различают всасывающие и нагнетающие установки. Всасывающие установки, как правило, являются разветвленными (многотрубными), а нагнетающие — однотрубными.

Всасывающие установки кроме основной функции — транспортирования продукта, удаляют тепло и влагу из машин и создают в них разрежение, обеспечивая аспирацию оборудования. Когда перемещение происходит в пределах одного здания, установки относят к внутрицеховому транспорту.

Отличительная особенность пневмотранспортных установок мукомольных заводов с комплектным оборудованием — широкое применение однотрубных нагнетающих установок для транспортирования зерна и отходов. Причем все однотрубные пневмотранспортные нагнетательные установки зерноочистительного отделения, каждая из которых имеет собственную воздуходувную машину, подключены к центральным аспирационным установкам посредством присоединения к ним объемных разгрузителей и пневмосепараторов. Аспирационная и пневмотранспортные установки образуют единую систему, эксплуатационная надежность которой обеспечивается невозможностью перераспределения воздуха по отдельным пневмотранспортерам в зависимости от колебаний зерновой нагрузки.

Любая пневмотранспортная установка имеет воздуходувную машину (вентилятор или нагнетатель), загрузочные устройства (пневмоприемники, питатели), материалопровод, отделители (разгрузители), устройства для очистки воздуха от пыли, коллектор, воздуховоды, а также вспомогательные устройства, с помощью которых управляют потоками продукта, воздуха и режимами работы установок (клапаны, задвижки, средства автоматизации и т.п.).

Загрузочное устройство, материалопровод, циклон-разгрузитель (или объемный разгрузитель или пневмосепаратор), шлюзовой затвор в совокупности носят название — пневмотранспортер.

Описание основного оборудования, применяемого в пневмотранспортных установках, изложено в следующей последовательности: приемники, разгрузители, пылеотделители, клапаны и материалопроводы. Область применения указана при рассмотрении отдельной конструкции.

Пневмоприемники

Для всасывающих пневмотранспортных установок применяют пневмоприемники-отводы У2-БПО, пневмоприемники-тройники типа У2-БПЭ и вибропитатели, для нагнетающих установок — пневмоприемникитройники типа У2-БПА, У2-БПБ, У2-БПГ и шлюзовые питатели.

Пневмоприемник-отвод У2-БПО

Пневмоприемник-отвод У2-БПО представляет собой трубу с углом поворота 90°, сваренную из листовой стали (рисунок 1). Сверху к отводу двумя защелками прикреплен приемный патрубок 1, к которому присоединяют самотечную трубу. К нижней части отвода через переходный патрубок приварен отрезок трубы. Внутренний диаметр последней равен  диаметру присоединяемого материалопровода. Пневмоприемник соединен с материалопроводом хомутами и защелками.

В отводе 3 имеется направляющая пластина 2, на которую поступает продукт.

Снизу в отводе расположены два ряда отверстий. Через них поступает дополнительных воздух. Регулируют подачу воздуха с помощью пластмассовых пробок, которыми закрывают часть отверстий.

Пневмоприемникиотводы У2-БПО изготавливают двух типов: У2-БПО7 и У2-БПО12. Каждый тип имеет по шесть модификаций. Первый — для материалопроводов диаметром 45…70 мм (диаметры каждый раз увеличиваются на 5 мм) и второй — для материалопроводов диаметром 75…120 (диаметры с размером до 90 мм каждый раз увеличиваются на 5 мм, с размером до 120 мм — через каждые 10 мм).

Рисунок 1 - Пневмоприемник-отвод У2-БПО
Рисунок 1 — Пневмоприемник-отвод У2-БПО

 Пневмоприемник-тройник У2-БПЭ

Пневмоприемник-тройник У2-БПЭ. Представляет собой отрезок трубы (рисунок 2). В средней ее части расположено прямоугольное окно, в которое вварен патрубок с переходом в верхней части на круг. С помощью фланца трубу присоединяют к энтолейтору. Второй конец трубы резиновой манжетой подсоединяют к материалопроводу. Патрубком приемник соединяют с вальцовым станком. Транспортирующий воздух поступает из вальцового станка и энтолейтора, выполняя предварительно аспирационные функции.

Пневмоприемники типов У2-БПО и У2-БПЭ используют во всасывающих пневмотранспортных установках мукомольных заводов на высокопроизводительном оборудовании.

Рисунок 2 - Пневмоприемник-тройник У2-БПЭ
Рисунок 2 — Пневмоприемник-тройник У2-БПЭ

 Пневмоприемник-тройник типа У2-БПА

Ппевмоприемник-тройник типа У2-БПА (рисунок 3) представляет собой тройник 6 с вкладышем 1, отжимной пластины 5, клапанной коробки 3 с соплом 4 и клапана 5. Тройник изготовлен из отрезков труб с фланцами на концах. На горизонтальном участке к одному фланцу прикреплена клапанная коробка 4, а к противоположному — материалопровод.

Верхним фланцем приемник соединен со шлюзовым затвором, из которого подается транспортируемый материал. Для регулировки подачи воздуха в канале предусмотрена стальная пластина, положение которой меняют с помощью отжимного болта. Клапанная коробка выполнена из листовой стали и представляет собой полость из двух усеченных конусов, соединенных основаниями. С одной стороны коробки приварен цилиндрический патрубок с фланцем, с другой — расположено сопло, отверстие которого перекрывается обрезиненным клапаном.

Сжатый воздух подают через сопло и канал вкладыша. В нижней части тройника он смешивается с материалом и поступает в материалопровод.

Рисунок 3 - Ппевмоприемник-тройник У2-БПА
Рисунок 3 — Ппевмоприемник-тройник У2-БПА

Пневмоприемник-тройник У2-БПГ

Пневмоприемник-тройник У2-БПГ (рисунок 4) по принципу работы не отличается У2-БПБ. Конструктивное отличие заключается в том, что входной патрубок в зависимости от типоразмера повернут относительно продольной оси на 18, 48, 142, 156°.

Рисунок 4 - Пневмоприемник-тройник У2-БПГ
Рисунок 4 — Пневмоприемник-тройник У2-БПГ

Питатели

Питатель винтовой У2-БПВ

Питатель винтовой У2-БПВ предназначен для транспортирования муки в технологических линиях мукомольных предприятий. Он состоит из корпуса 1, винта 2 и привода 3 (рисунок 5).

Рисунок 5 - Питатель винтовой У2-БПВ
Рисунок 5 — Питатель винтовой У2-БПВ

Корпуса питателей представляют собой сварную конструкцию цилиндрической формы из листовой стали. Приемные и выпускные патрубки корпусов заканчиваются круглыми присоединительными фланцами. На корпусах питателей У2-БПВ20 и У2-БПВ25 предусмотрена опорная поверхность для крепления привода.

Основным рабочим органом питателей является винт с подшипниковыми узлами, состоящий из спирали, изготовленной из стальной ленты методом навивки, трубы и осей.

Привод питателей У2-БПВ состоит из мотор-редуктора (или электродвигателя), цепи, звездочек. Конструкция привода обеспечивает регулировку натяжения цепи и точное совмещение звездочек в одной плоскости с помощью салазок.

Шлюзовой питатель типа РЗ-БШП

Шлюзовой питатель типа РЗ-БШП предназначен для подачи продуктов размола в материалопроводы нагнетающих пневмотранспортных установок, работающих с высокими концентрациями аэросмеси. Применяют в комплекте с циклонами, фильтрами и сепараторами. Установка состоит из питателя, моторредуктора, цепной передачи, обратного клапана, патрубков, трубопроводов (для подачи сжатого воздуха в полости уплотнителей и подшипников).

Питатель (рисунок 6) имеет литой цилиндрический корпус 1 с внутренней хромированной полостью. Сверху корпуса расположен входной патрубок для продукта. На двух конических подшипниках в корпусе смонтирован ротор 4 с десятью приваренными лопастями. Особое внимание в конструкции уделено уплотнению полости питателя. С этой целью применены уплотнительные кольца 7 со спиральными пазами. Уплотнительные кольца прижимают крышки 5. Полости 9 служат для подачи в зону подшипников и уплотнений сжатого воздуха. Последний исключает попадание запыленного воздуха из рабочей зоны питателя. Трубопроводы пневмотранспорта подсоединяют к патрубкам 11. Свободный конец вала питателя закрывается колпаком 10. В корпусе питателя с обеих сторон расположены отверстия для присоединения трубопроводов подачи сжатого воздуха в полости уплотнителей.

Скребок 5 очищает лопасти ротора. Если питатель работает под разрежением, в крышках 2 и 6 предусмотрены отверстия, соединяющие полость с атмосферным воздухом. Это также предотвращает попадание продукта в зону подшипников и уплотнения. Перед обратным клапаном расположена стальная прокладка. Она играет роль дроссельной шайбы. Диаметр ее отверстия можно изменять при монтаже. Частота вращения ротора шлюзового питателя типа РЗ-БШП составляет 60 мин-1 .

Рисунок 6 - Шлюзовой питатель РЗ-БШП
Рисунок 6 — Шлюзовой питатель РЗ-БШП

Разгрузители

Разделение транспортируемого материала и воздуха в пневмотранспорт-ных установках может осуществляться в центробежном циклонеразгрузителе любого типа. В качестве разгрузителей обычно применяют объемные разгрузители, а также различные герметичные бункера, магнитные аппараты, приемные патрубки рассевов и другие устройства, обеспечивающие беспрепятственный прием поступающего материала и снабженные устройствами для удаления отработавшего воздуха.

Центробежные разгрузители применяют в пневмотранспортных установках (нагнетающих и всасывающих) для отделения продукта от транспортирующего воздуха и вывода его из транспортных коммуникаций без нарушения их герметичности. В качестве устройств для вывода продукта обычно используются шлюзовые затворы, реже — клапанные устройства.

Объемные разгрузители выбирают по скорости воздуха в рабочей полости, которая должна быть в 5…6 раз меньше скорости воздуха во входном патрубке. При применении объемного разгрузителя для отделения муки, отрубей и других порошкообразных материалов скорость воздуха в полости разгрузителя должна быть не более 1 м/с.

Циклон-разгрузитель У2-БЦР

Используют в размольном отделении во всасывающих пневмотранспортных установках, а также в зерноочистительном отделении при транспортировании отходов с помощью однотрубных всасывающих установок. Он состоит из цилиндрической и конической части. Входной патрубок расположен по касательной к цилиндрической части циклона.

Корпус циклона (рисунок 7,а ) представляет собой сварную конструкцию из листовой стали и состоит из приемного патрубка 1, цилиндра 2, конуса 3, выпускного патрубка 4, выхлопной трубы 5. Выпускной патрубок имеет накидной фланец 6, а выхлопная труба — приварной фланец 8. Накидной фланец 6 позволяет разворачивать корпус циклона вокруг оси, обеспечивая точное совмещение приемного патрубка с продуктоводом при монтаже.

Рисунок 7 - Циклон У2-БЦР: общий вид (а) и дроссельная вставка (б)
Рисунок 7 — Циклон У2-БЦР: общий вид (а) и дроссельная вставка (б)

Принцип работы циклона основан на использовании действия центробежных сил инерции на частицы материала, находящегося во вращательном движении. Смесь воздуха с материалом, попадая со значительной скоростью во входной патрубок, направленный по касательной к цилиндрической поверхности циклона, переходит в коническую часть и приобретает вращательное движение. Центробежными силами инерции частицы материала прижимаются к внутренней стенке циклона и под действием силы тяжести соскальзывают вниз и выводятся наружу через смотровую вставку. Отработанный воздух выводится из циклона через выхлопную трубу и дроссельную вставку.

Сверху циклонов-разгрузителей предусмотрена дроссельная вставка для регулирования скорости воздуха в материалопроводе в период наладочных работ. Дроссельная вставка (рисунок 7,б) состоит из алюминиевого корпуса 1, проходное сечение которого может перекрываться дросселями 2. Величина проходного сечения вставки зависит от угла поворота дросселей. Положение дросселей в корпусе фиксируется болтами 3 и 4.

Разгрузитель У2-БРО

Применяют в зерноочистительных отделениях мукомольных заводов на комплектном высокопроизводительном оборудовании, а также в нагнетающих пневмотранспортных установках — для отделения зерна от транспортирующего воздуха. При этом в разгрузителе У2-БРО центробежный принцип действия не используется.

Разгрузитель (рисунок 8) состоит из корпуса 4 сварной конструкции, включающего цилиндрическую и коническую части. В цилиндрической части имеются два патрубка 3 и 5 для подключения соответственно трубопровода пневмотранспорта и воздуховода. Внутри разгрузителя установлен отражатель, на передней стенке которого закреплена сменная пластина 2; сверху установлена съемная крышка 1.

Рисунок 8 - Разгрузитель У2-БРО
Рисунок 8 — Разгрузитель У2-БРО

Внутри конической части установлена перегородка 6, по одну сторону которой расположена пластину 8 сигнализатора уровня зерна 7; в нижней части имеется отверстие 9 для выпуска зерна.

Принцип работы разгрузителя заключается в следующем. Зерно, транспортируемое нагнетательным пневмотранспортом, через патрубок 3 попадает в приемную камеру разгрузителя и далее на пластину 2 отбрасывается к верхней крышке и, соскальзывая по вертикальной и конической поверхности разгрузителя, выводится через нижнее выпускное отверстие 9. Запыленный воздух, огибая отражатель, отсасывается вентилятором в аспирационную сеть. В случае создания подпора, зерно, заполняя правую половину конической части разгрузителя, пересыпается через перегородку и воздействует на пластину 8 сигнализатора уровня, в результате срабатывает микропереключатель, включенный в схему электрической блокировки работы машин технологической линии, и останавливает подачу зерна в разгрузитель.

Разгрузитель допускает установку его нижним фланцем на опорную поверхность или подвеску к перекрытию. Под разгрузителем устанавливают шлюзовой затвор с электроприводом.

Аэро- и виброразгрузчики

Аэрационный разгрузчик РЗ-БАА

Аэрационный разгрузчик РЗ-БАА (рисунок 9) применяют для выпуска муки из силоса склада бестарного хранения.

Аэрационный разгрузчик состоит из конусного корпуса 5, решетки 6 и прикрепленной к ней пористой перегородки. Корпус сварен из листовой стали толщиной 10 мм. Решетка состоит из стальных пластин и крепится к корпусу. Пористую перегородку изготавливают из синтетического материала. Между конусом корпуса и решеткой образуется воздушная камера 7, в которую подают очищенный воздух. Пористая перегородка оказывает воздуху сопротивление. Воздух под давлением пронизывает перегородку и проникает внутрь силоса по всей поверхности днища. Аэроднище крепят к силосу болтами. При его работе воздух, проникая в слой муки, переводит ее из плотного в псевдоожиженное состояние. Мука приобретает текучее состояние и при открытии шибера на выходе вытекает из силоса.

Рисунок 9 - Аэрационный разгрузчик
Рисунок 9 — Аэрационный разгрузчик

Виброразгрузчик типа РЗ-БВА

Виброразгрузчик типа РЗ-БВА (рисунок 10) используют для выпуска муки, отходов и относов фильтров из бункеров. Виброразгрузчик представляет собой конусообразное металлическое днище 4 с центральным выпуском продукта. Над отверстием расположен конус 5. Конус и днище образуют кольцевое отверстие 6, через которое выходит продукт. Снаружи к днищу крепят вибратор с электродвигателем мощностью 0,75 кВт.

При работе электродвигателя вибрация передается на днище, в том числе на внутренний конус, что обеспечивает равномерное вытекание продукта. Между днищем и силосом устанавливают резиновую манжету, которая гасит колебания. Виброразгрузчик РЗ-БВА-130А снабжен рассекателем сферической формы. На всех типовых виброразгрузчиках установлены электровибраторы.

Рисунок 10 - Виброразгрузчик типа РЗ-БВА
Рисунок 10 — Виброразгрузчик типа РЗ-БВА

Пылеотделители

В качестве пылеотделителей в пневмотранспортных установках применяют фильтры с импульсной продувкой рукавов, единичные и батарейные циклоны.

Пылеотделитель центробежный ЦОЛ

Пылеотделители центробежные ЦОЛ предназначены для очистки запыленного воздуха, поступающего из аспирационных и пневматических сетей.

Принцип их работы (рисунок 11) основан на использовании действия центробежных сил на частицы пыли, находящиеся в очищенном воздухе. Запыленный воздух через приемный патрубок 10, попадая со значительной скоростью в пространство между верхним 1 и внутренним 3 цилиндрами, получает вращательное движение. В результате частицы пыли, как более тяжелые, прижимаются к стенке нижнего цилиндра и скатываются в конус 4, откуда выводятся через отверстие в выпускном патрубке. Отталкиваясь от конуса 5, очищенный воздух через внутренний цилиндр 3 поступает в выпускной патрубок. Колпак устанавливается на фланце внутреннего цилиндра и защищает от воздействия атмосферных осадков. В конусе имеется люк 10 для обеспечения возможности регулирования положения дросселя и, как следствие, качества очистки выбрасываемого в атмосферу воздуха от пыли.

Рисунок 11 - Пылеотделитель центробежный ЦОЛ
Рисунок 11 — Пылеотделитель центробежный ЦОЛ

Шлюзовые затворы

Шлюзовые затворы РЗ-БШМ предназначены для выпуска муки и промежуточных продуктов из циклонов-разгрузителей, бункеров и аппаратов для очистки воздуха. Используются и в качестве дозаторов. Работают шлюзовые затворы в комплекте с циклонами, фильтрами, превмосепараторами.

Шлюзовой затвор (рисунок 12) состоит из литого цилиндрического корпуса 1 с двумя патрубками — верхним входным и нижним выходным. В корпусе на валу 7 шпонкой и установочным винтом 5 закреплен литой многолопастной ротор 3. Вал ротора установлен на двух самосмазывающихся втулках 6, запрессованных в крышках. Свободный конец вала закрыт колпаком 8. В зависимости от соединительного устройства на концах вала затворы выпускают в четырех исполнениях: оба конца вала со шпонками; один конец вала со шпонкой, второй с торцовым пазом; один конец вала с торцовым пазом, второй глухой; оба конца вала с торцовыми пазами.

Для очистки лопастей ротора предусмотрена щетка 2. Через отверстие в крышке затвора в полость между ротором и крышкой поступает атмосферный воздух, препятствующий проникновению пыли в подшипники. При эксплуатации затворов в группе с общим приводом валы между собой соединяют вкладышами, помещенными в пазы на торцах выходных валов роторов. Чтобы вкладыши не выпадали из пазов, их фиксируют резиновыми втулками, размещенными в местах соединения валов.

Рисунок 12 - Шлюзовой затвор РЗ-БШМ
Рисунок 12 — Шлюзовой затвор РЗ-БШМ

Клапаны, распределители, задвижки

На мукомольном заводе в технологическом процессе участвует большое количество материальных потоков: зерно, промежуточные продукты, мука, чистый и запыленный воздух. Управление перечисленными материальными потоками производится с помощью клапанов и задвижек. Большое разнообразие материальных потоков вызвало разработку большого количества клапанов, конструкция которых учитывает способ перемещения продукта (гравитационный, воздухом под давлением или воздухом при разрежении), концентрацию продукта, способ управления клапаном (ручной, дистанционный), взрывобезопасность и др.

Для управления потоками зерна, муки и отрубей применяются задвижки реечные с электроприводом, а для управления материальными потоками в аспирационных и пневмотранспортных сетях используются поворотные клапаны с дистанционным пневмоприводом. В схемах дистанционного управления для информации о положении клапана используются конечные выключатели и световая сигнализация.

Клапаны У17-КОР и У17-КДР

Клапаны перекидные односторонние У17-КОР и двусторонние У17-КДР (рисунок 13) с ручным приводом предназначены для управления потоками зерна, муки и отрубей.

Они состоят из корпуса 1 с перекидными патрубками 2, вала 3 с языком клапана 4. На одном из концов вала установлен рычаг 5. Переключение в клапанах У17-КОР и У17-КДР происходит вручную с помощью рычага.

Рисунок 13 - Клапан перекидной односторонний У17-КОР (а) и двусторонний У17-КДР (б)
Рисунок 13 — Клапан перекидной односторонний У17-КОР (а) и двусторонний У17-КДР (б)

Клапаны У17-КО и У17-КД

Клапаны перекидные односторонние У17-КО и двусторонние У17-КД отличаются от вышеописанных наличием электропривода. Переключение направления движения продукта в клапанах У17-КО и У17-КД осуществляется с помощью мотор-редуктора. Остановка привода осуществляется конечными выключателями. Для фиксации языка клапана в крайних положениях и устранения россыпи продукта на боковых стенках корпуса с внутренней стороны имеются планки-упоры.

Материалопроводы

В качестве материалопровода для внутрицеховых пневмотранспортных установок применяют стальные трубы (ГОСТ 8732-78 и ГОСТ 8734- 75) со стенкой толщиной не менее 4 мм для зерна и не менее 2 мм для продуктов его переработки.

Материалопроводы межцеховых пневмотранспортных установок изготавливают сварными из листовой стали толщиной 2 мм, за исключением материалопроводов для рисовой лузги. В качестве материалопроводов для рисовой лузги применяют на прямых участках трубы стальные электросварные (ГОСТ 10704-76) со стенкой толщиной 6 мм. Отводы изготавливают из стальных бесшовных труб со стенкой толщиной 7…8 мм. Радиус закругления отводов принимают равным 1,5 м, в отдельных случаях допускается 2 и 1 м (но не менее восьми диаметров материалопровода).

Смотровые патрубки (рисунок 14) материалопроводов, применяемых на мукомольных заводов на комплектном высокопроизводительном оборудовании изготавливают для всасывающих пневмотранспортных установок в виде цилиндра из силикатного стекла 3, соединенного с материалопроводом 1 резиновой ступенчатой муфтой 2.

Рисунок 14 - Смотровой патрубок
Рисунок 14 — Смотровой патрубок

Материалопроводы снабжают устройствами для аэродинамических измерений — ниппелями для измерения статического давления и отверстиями с пробкой (заглушкой) для измерения динамического давления воздушного потока. Трубы материалопроводов соединяют при помощи фланцев и приварных муфт. Соединение приварными муфтами обеспечивает жесткое неразборное сочленение труб. Муфты изготавливают из отрезков стандартных труб (ГОСТ 8734-75) длиной для муфт всех типоразмеров 120 мм.

Для контроля работы пневмотранспортных установок в материалопроводах предусматривают смотровые патрубки из органического стекла.

Трубы материалопроводов всасывающих пневмотранспортных установок мукомольных заводов на комплектном высокопроизводительном оборудовании соединяют при помощи резиновых муфт, обжимаемых стяжными хомутами.