Транспортування ЦУКРУ- піску низькошвидкісною пневмотранспортною системою з щільною фазою.

На цукрових заводах України механічні методи транспортування є основним засобом поводження з цукровим піском. Проте, у всьому світі, виробники цукру віддають перевагу пневмотранспорту перед механічним засобами транспортування. Скорочення обсягу технічного обслуговування, чистота і безпека обладнання – переваги, які забезпечує пневмотранспорт.

При цьому цукор транспортується по закритим трубопроводах, і системи потребують обслуговування невеликої кількості рухомих частин. Інтегровані системи фільтрації дозволяють доставляти цукор до наступного місця призначення в середовищі, що є чистим і не містить пилу.

Що найбільш важливо, пневматичне транспортування цукрових матеріалів істотно підвищує вибухобезпечність підприємства.

Механічні конвеєри (ковшові елеватори, спіральні, стрічкові і скребкові конвеєри) – ефективний спосіб транспортування великої кількості матеріалу на відносно короткі відстані і за прямими лініями. Застосування механічних систем транспортування доцільне для коротких відстаней, одним пристроєм, без поворотів і необхідності здійснити підйом матеріалу, що транспортується.

Проте типова передавальна гілка процесу з використанням механічних засобів включатиме в себе кілька конвеєрів і буде обмеженою за загальною відстанню.

При збільшенні кількості механічних систем на складних ділянках передачі матеріалу:

• збільшується кількість двигунів і кількість рухомих частин;
• збільшується кількість зовнішніх джерел пилу для його збору, задля забезпечення без курної роботи кожного конвеєра;
• збільшується час на здійснення постійного технічного огляду;
• збільшуються витрати на проведення ТО і ремонтів;
• ускладнюються роботи щодо забезпечення вибухобезпеки всього підприємства;
• механічні конвеєри не гарантують захист харчових продуктів. Через безліч рухомих частин і люків сторонні матеріали можуть потрапляти в потік продукту з багатьох джерел.

Модернізація існуючих внутрішньозаводських систем транспортування цукру піску, на складних ділянках передачі матеріалу, шляхом заміни механічних систем або їх елементів на системи пневматичного, низькошвидкісного  транспортування цукру щільно фазовим методом, дозволить:

• скоротити збитки, пов’язані з втратами та/або деградацією матеріалу, що транспортується;
• скоротити простої виробництва, викликані поломкою механічних конвеєрних систем;
• скоротити витрати, пов’язані з експлуатацією, обслуговуванням і ремонтом внутрішньозаводських систем транспортування цукру-піску;
• скоротити кількість зовнішніх джерел збору пилу, для забезпечення без курної роботи внутрішньозаводської транспортної системи;
• забезпечити безпеку і вибухобезпечність всіх операцій на ділянках пневматичного транспортування цукру-піску;
• забезпечити гнучкість, масштабованість внутрішньозаводських транспортних систем;
• забезпечити максимально можливу механізацію та автоматизацію вантажно-розвантажувальних робіт, пов’язаних із заповненням, переміщенням і розвантаженням цукру.

Для модернізації можуть бути розглянуті наступні виробничі процеси:

• процес завантаження цукру піску в силос безтарного зберігання (стаціонарний завантажувальний конвеєр, завантажувальний елеватор, головний завантажувальний конвеєр);
• процес вивантаження цукру-піску з силосу безтарного зберігання (розвантажувальний конвеєр, розвантажувальний елеватор, загальний стаціонарний розвантажувальний конвеєр і радіальний поворотний розвантажувальний конвеєр);
• процес перелопачування цукру-піску (розвантажувальний конвеєр; реверсивні конвеєра включаючи елеватор);

і таке подібне.

При організації транспортування кристалічного цукру з гранулометричним складом від 2,5 до 1 мм, насипна щільність якого становить 800-850 кг / м3, з невеликою кількістю або без пилу, дрібнодисперсного цукру або цукрової пудри з розміром частинок 250-100 мкм, з насипною щільністю 600-700 кг/м3, важливо брати до уваги:

• крихкість кристалічного цукру;
• гігроскопічность (здатність поглинати вологу), що згодом викликає коагуляцію в великі грудки, прилипання до елементів традиційної транспортної системи, до стінок силосу, що призводить до додаткових витрат з обробки пошкодженого цукру, а в більшості випадків – до виробничих втрат.

Саме крихкістю кристалів цукру зумовлена важливість застосування низькошвидкісної системи пневмотранспорту.

У разі застосування режиму пневматичного транспортування цукру-піску з розрідженою, високошвидкісною фазою (роторні живильники з обертовим клапаном), кристалічний цукор легко пошкодити. Інтенсивний контакт зі стінкою труби і міжкристалітна активність швидко перетворять кристали на порох. Системи з розрідженою фазою вимагають повного відділення частинок в повітряному потоці для здійснення повітряного транспортування, та для цього методу пневматичного транспортування потрібні швидкості повітря, що перевищують 15 метрів в секунду.

В результаті спостерігається висока деградація матеріалу, що транспортується, втрата його комерційної цінності, додаткові витрати на його переробку.

Такі системи доцільно застосовувати на підприємствах, які переробляють цукор-пісок.

Режим пневмотранспорту з щільною фазою не вимагає відділення частинок і транспортування з високою швидкістю. Частинки переміщаються з низькою швидкістю <=3 м/ у вигляді щільної маси по трубопроводу без надмірного перемішування частинок.

Найкращі результати досягаються з системами щільної фази з низькошвидкісним поршневим потоком.

Цукор переміщується у вигляді серії суцільних «корків», які повністю заповнюють трубопровід.

В результаті істотно знижуються ударні пошкодження і зводяться до мінімуму ефекти зсуву, оскільки тільки невелика частина цукру дійсно контактує зі стінкою труби.

До того ж, важливо, що пневмотранспортні системи повністю закриті і виключають контакт матеріалу, що транспортується, з навколишнім середовищем протягом всього процесу транспортування. Потрапляння металу в матеріал, що транспортується, в режимі пневмотранспорту з щільною фазою – виключено.

Важливість сухого транспортувального повітря.

У низькошвидкісних пневмотранспортних системах з щільною фазою при транспортуванні цукру-піску використовується тиск транспортування, що становить 3-4 бари (н). Це дозволяє забезпечити необхідну вологість матеріалу, що транспортується, а також уникнути утворення грудок і суцільного агломерату цукру в силосі зберігання. (Так, наприклад, «точка роси під тиском» + 2 ° С (PDP) при тиску в системі 7 бар(н), еквівалентна «точці роси» -23 ° С при атмосферному тиску.) До того ж, ця система повністю запобігає впливу навколишнього середовища, зокрема вологи, на матеріал, що транспортується. Так, середня абсолютна вологість повітря в Україні, в період активного виробництва цукру-піску, становить 76-88%.

Деградація кристалів цукру також впливає на вміст вологи. Коли частинки цукру руйнуються, частина кристалізаційної води вивільняється, і вона поглинається масою цукру у вигляді поверхневої вологи. При зменшенні розміру часток цукрового піску площа поверхні цукру значно збільшується (оскільки він утворює порох). Збільшена площа поверхні частинок буде швидше притягувати вологу з транспортувального повітря та / або навколишнього середовища.

Ці проблеми широко поширені в усьому світі, де не зверталося належної уваги організації транспортування цукру-піску, перш за все – забезпечення необхідної вологості і мінімізація деградації кристалів цукру. Приклади дуже великих силосів для цукру, в яких утворилася єдина маса коагульованого цукру, не є чимось незвичайним.

Наші фахівці готові надати Вам розгорнуту інформацію з питання застосування низькошвидкісних пневмотранспортних систем з щільною фазою на Вашому підприємстві.

Також, можлива комплектація ділянок вивантаження матеріалу купольними клапанами і ножовими засувками.

Аналіз прикладу встановлення обладнання пневматичного транспортування цукру-піску низькошвидкісною пневмотранспортною системою з щільною фазою.

Дві системи, сконструйовані за вимогами ATEX 21, для транспортування цукру з виробничою потужністю по 12 т/год на відстань 40 метрів по горизонталі і 9 метрів по вертикалі, на базі пневмокамерних насосів об’ємом по 0,216 м3 з конвеєрною лінією (трубопроводом) діаметром 100 мм.

Управління здійснюється за допомогою сенсорної панелі HMI, розташованої в безпечній зоні. Передбачено дистанційне керування за допомогою бездротової технології Ethernet з диспетчерського пульта, а також, можливо здійснювати повне ручне управління системою, з панелі розташованої безпосередньо на пневмокамерному насосі.

Всі компоненти, які контактують з цукром, виготовлені з нержавіючої сталі марки AISI304, харчової гуми і силіконових компонентів.

При проектуванні пропонувався потік повітря з витратою 5,8 м³/хв, але кінцевий показник після вводу в експлуатацію системи вдалося знизити до 5,52 м³/хв.

Час циклу на партію цукру обсягом 0,190т склав 45 секунд, що дало максимальну швидкість передачі 15,243 тони цукру на годину, – що перевищило очікування клієнта.

Були побоювання щодо руйнування матеріалу, проте в результаті фактичні показники не перевищили вимоги замовника.

ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРІАЛУ:

ЗАДАЧІ, ПОСТАВЛЕНІ ПЕРЕД СИСТЕМОЮ

1. Транспортування цукру щільною фазою на малій швидкості.
2. Короткі строки поставки.
3. Надійність в експлуатації.
4. Низький ступінь руйнування цукру.

ВИРОБНИЧА ПОТУЖНІСТЬ СИСТЕМИ

Транспортувальна здатність:   15,243 тони/год

Відстань транспортування:       50 метрів.

Приймальні точки:                   1 пункт подачі та 11 пунктів прийому.

ДОСЯГНУТІ ПОКРАЩЕННЯ

1. Збільшена потужність транспортування , т/год.
2. Знижено потребу в стисненому повітрі.
3. Більша надійність у порівнянні з попередніми системами.

Відвідний клапан                                                            Насос з купольним клапаном, вид зверху