Na początek kilka słów o samym transporcie pneumatycznym...

 

Transportem pneumatycznym nazywamy dwufazowy proces przepływowy cząstek fazy stałej i gazu (zwykle powietrza) w przewodzie. Ruch cząstek stałych następuje pod wpływem sił spowodowanych przepływem gazu. Ruch ten jest hamowany oporami przepływu spowodowanymi tarciem cząstek o ściany przewodu transportowego, tarciem pomiędzy poszczególnymi cząstkami oraz siłami ciężkości i bezwładności cząstek.

 

Wentylatory promieniowe przystosowane do transportu mas (zwane często wentylatorami transportowymi), nie tylko wywołują przepływ gazu (powietrza), ale są odporne na niszczące działanie przepływających z gazem cząstek fazy stałej.

 

Znajdują zastosowanie w transporcie z unoszeniem rozproszonej fazy stałej w zakresie niskich i średnich ciśnień.

Tego typu transport pneumatyczny charakteryzuje się:

• prędkościami gazu w granicach od 20 m/s do 40 m/s,
• stosunkiem prędkości fazy stałej do prędkości fazy gazowej od 0,5 do 0,8
• stężeniem masowym (stosunek masy fazy stałej do masy gazu) transportowanej mieszaniny od 0,3 do 10.

Wentylatory te mogą pracować jak przenośniki ssące, tłoczące lub ssąco-tłoczące.

 

Dwa kroki prowadzące do doboru wentylatora.

 

Należy podkreślić, że dobór wentylatora promieniowego przeznaczonego do transportu mas w instalacji wymaga znajomości zagadnień obliczania sieci, przeliczania parametrów wentylatora itp. Dla prostych instalacji można próbować dokonać doboru to samodzielnie

 

Krok 1 - identyfikacja i opis potrzeb transportu pneumatycznego

 

Ustal następujące dane:

• rodzaj cząstek materiału przeznaczonych do transportu pneumatycznego, ich ciężar właściwy, granulację i jej jednorodność, wilgotność i inne właściwości materiału np. wytrzymałość i twardość cząstek, ich temperaturę podatność na zbrylanie się, lub podatność na rozpadanie się na mniejsze części itp.
• ilość materiału transportowanego w jednostce czasu w kg/h pamiętając, że w przypadku nierównomiernego podawania materiału do instalacji transportu, należy ustalić największą chwilową ilość, np.: z rębaka odbieramy 500 kg materiału (co daje np. 2 m3 objętości dla ciężaru właściwego materiału 250 kg/m3) w ciągu 1 godziny, ale ręczny i nierównomierny sposób podawania materiału powoduje, że chwilowo rębak mieli 60 kg materiału w 5 minut, wówczas należy wyliczyć 60 minut/ 5 minut = 12 x 60kg = 720 kg/h.
• długości wszystkich odcinków poziomych i pionowych instalacji przewodów transportowych.
• sposób podawania materiału do instalacji transportu pneumatycznego.
• sposób rozładunku materiału w miejscu przeznaczenia np.: swobodny wylot z przewodu transportowego, rozładunek z zastosowaniem cyklonu, rozładunek z zastosowaniem odpylacza.

 

Dokonaj koniecznych obliczeń:

• przyjmij wartość stężenia masowego pamiętając, że wyższe wartości wymagają większej ilość energii dla podanego przykładu 720 kg/h zrębek zakładamy stężenie masowe = 1. co oznacza, że dla przetransportowania masy 720 kg materiału użyjemy 720 kg powietrza, co po przeliczeniu dla warunków normalnych daje 720/1,2 = 683,3 m3/h. Tak ustalamy pierwszy parametr dla doboru wentylatora - czyli wydajność [m3/h].
• oszacuj opory instalacji przyjmując, że:

1. - opór urządzenia podającego materiał do instalacji (ssawa, dozowniki wszelkiego typu, itp.) mieści zwykle w granicach od 700 do 1800 Pa. Dla naszego przykładu przyjmiemy wartość 800 Pa, gdyż rębak sam wytwarza nadciśnienie pod sitem, z którego pobierany jest materiał,
2. - oblicz długość przewodu transportowego, przy kilku miejscach podawania materiału (kilku ssawach) oblicz odległość najdłuższą i na tej podstawie oblicz opory instalacji przewodów transportowych pamiętając, że zależą one od prędkości powietrza, ilości kolan, itp. Przykład: dla prędkości powietrza w przewodzie wynoszącej około 20 m/s bredni opór 1 metra instalacji wykonanej z blachy stalowej, ocynkowanej wynosi od 100 do500 i więcej Pa. Niech łączna długość instalacji w naszym przykładzie wynosi 30 metrów, dla wydatku około 680 m3/h i prędkości 24 m/s średnica przewodu wyniesie d=100 mm, i łączny opór instalacji przewodów oszacujemy 90 Pa x 30 metrów = 2700 Pa
3. - oblicz opory punktu rozładunku niech w naszym przykładzie będzie to swobodny wylot w przewodu transportowego do kontenera i opór ten możemy przyjąć na poziomie 100 Pa
4. - dla naszego przykładu uzyskujemy łączny, szacowany opór instalacji przewodów transportu pneumatycznego w wysokości 800+2700+100=3600 Pa. Tak  ustalamy drugi parametr dla doboru wentylatora - czyli spiętrzenie [Pa].

 

Krok 2 - dobór wentylatora na podstawie jego charakterystyki

 

Wszystkie charakterystyki podawane w katalogach , prospektach i innych dokumentach są charakterystykami, które odnoszą się do tak zwanych warunków normalnych i są tworzone na znormalizowanych stanowiskach pomiarowych.

Przez warunki normalne rozumie się, że pomiary wentylatora zostały przeliczone dla gęstości powietrza 1,205 m3/kg, ciśnienia atmosferycznego 101325 Pa, stałej prędkości obrotowej wirnika wentylatora,

 

Wentylator poddany procesowi montażu w instalacji transportu pneumatycznego nie uzyskuje parametrów zgodnych z charakterystyką podaną w katalogu z następujących powodów:

• występują odmienne od warunków normalnych wartości ciśnienia atmosferycznego
• inna jest gęstość powietrza wynikająca ze zmian temperatury, wilgotności, czy wysokość zamontowania wentylatora (nad poziom morza - n.p.m.)
• inna jest gęstość transportowanej mieszaniny, która trzeba obliczyć. Przyjmując dane używane we wcześniejszych przykładach możemy obliczyć gęstość transportowanej mieszaniny: 500 kg/h materiału + 720 kg/h powietrza = 1220 kg/h mieszaniny podzielone przez objętość powietrza (objętość materiału - 2 m3 - jest pomijalnie mała) 685 m3/h = 1,78 kg/m3. Jak widać gęstość mieszaniny jest zasadniczo różna od gęstości powietrza (1,2 kg/m3) dla którego stworzono charakterystykę wentylatora.

 

Biorąc to pod uwagę należy dobrać wentylator o spiętrzeniu odpowiednio większym w naszym przykładzie będzie to wzrost o blisko 50% ( 1,78/1,2 = 1,48) czyli spiętrzenie wentylatora w punkcie pracy powinno wynosić 3600 x 1,48 = 5328 Pa

 

Przeglądając charakterystyki należy znaleźć wentylator o punkcie pracy zbieżnym z wyliczonymi parametrami spiętrzenia i wydatku. W naszym przykładzie będzie to wydatek około 685 m3/h i spiętrzenie około 5330 Pa.

Dla tak określonych parametrów należy dobrać moc silnika napędowego, przy czym moc ta powinna być większa niż wyliczona z punktu pracy. W naszym przykładzie parametrom takim odpowiada wentylator WTR1210 dla obrotów 2920 1/min (napęd bezpośredni) z silnikiem 4,0 kW.

 

Oferujemy usługę doboru wentylatora i obliczania sieci.