Типы пневмокамерных насосов для плотнофазовых систем пневмотранспорта

Пневмокамерные насосы являются ключевым элементом плотнофазовых систем пневматического транспортирования сыпучих материалов. В отличие от разряженной фазы, где материал транспортируется в виде взвеси, в плотной фазе частицы перемещаются с минимальной скоростью, в виде порций или «пробок», что позволяет значительно снизить износ трубопроводов, энергопотребление и разрушение продукта.

Пневмокамерные насосы применяются для транспортировки абразивных, хрупких и склонных к деградации материалов: цемента, золы, извести, сахара, муки, зерна, полимерных гранул, порошков и химических продуктов.

Классификация пневмокамерных насосов

Пневмокамерные насосы классифицируются по нескольким ключевым признакам:

· по рабочему давлению;

· по конструкции корпуса;

· по режиму подачи материала;

· по способу выгрузки;

· по наличию аэрации и флюидизации.

Основные типы рассмотрим ниже.

1. Насосы низкого давления (Low Pressure Dense Phase)

‍

Рабочее давление: до 1 бар (0,8–1,0 бар)
Тип подачи: периодическая
Длина трассы: до 100–150 м

Описание

Используются для сравнительно коротких дистанций и легкотекучих материалов. Материал подается в камеру самотеком, затем транспортируется импульсом сжатого воздуха.

Преимущества:

· простая конструкция;

· низкая стоимость;

· минимальные требования к компрессору.

Недостатки:

· ограниченная дальность;

· нестабильность при тяжелых и слеживающихся материалах.

Типичные материалы:

· зерно;

· комбикорм;

· мука;

· гранулы ПЭ, ПП.

2. Насосы среднего давления (Medium Pressure Dense Phase)

Рабочее давление: 1–3 бар
Длина трассы: до 300–600 м

Описание

Наиболее универсальный и распространенный тип для промышленности. Работают в режиме «камера – цикл»:

загрузка → герметизация → продувка → выгрузка.

‍

Преимущества:

· стабильный режим транспортировки;

· хорошая совместимость с аэраторами;

· возможность работы с порошками.

Недостатки:

· цикличность (не полностью непрерывный поток);

· требуется точная настройка времени циклов.

Типичные материалы:

· цемент;

· зола ТЭС;

· известь;

· гипс;

минеральные порошки.

‍

‍

3. Насосы высокого давления (High Pressure Dense Phase)

Рабочее давление: 4–10 бар и выше
Длина трассы: до 1–2 км

Описание

Применяются для транспортировки тяжелых и абразивных материалов на большие расстояния и с большим перепадом высот.

Преимущества:

· максимальная дальность;

· высокая производительность;

· минимальная скорость материала (бережный режим).

Недостатки:

· высокая стоимость;

· сложная автоматика;

· повышенные требования к прочности труб.

Типичные материалы:

· клинкер;

· шлаки;

· песок;

· корунд;

· металлургические порошки.

4. Пневмокамерные насосы с конусным днищем

‍

Конструктивная особенность

Камера имеет коническое днище, что улучшает сход материала и снижает риск зависания.

Применение:

· плохо сыпучие материалы;

· порошки с высоким углом естественного откоса;

· влажные или склонные к слеживанию продукты.

Плюсы:

· равномерная выгрузка;

· минимальные «мертвые зоны»;

· хорошая совместимость с аэраторами.

5. Насосы с псевдоожижением (флюидизацией)

Принцип работы

В нижней части камеры установлены аэрационные элементы (пористые пластины, мембраны), через которые подается воздух для локальной флюидизации материала.

‍

Эффект:

· снижение коэффициента трения;

· уменьшение давления старта;

· стабильные «материальные пробки».

Критично для:

· цемента;

· золы;

· микропорошков;

· силики;

· алюмината кальция.

‍

6. Однокамерные и двухкамерные насосы

‍

Однокамерные

Работают циклически. Простые и надежные.

Двухкамерные (Twin Vessel) Позволяют реализовать квазинепрерывную подачу: пока одна камера транспортирует, вторая загружается.

Преимущества двухкамерных:

· почти непрерывный поток;

· отсутствие пульсаций;

· стабильная нагрузка на линию.

‍

7. Вертикальные и горизонтальные насосы

Как выбрать тип пневмокамерний насоса

Выбор всегда делается не «по каталогу», а по расчету:

Основные параметры:

· производительность, т/ч;

· длина трассы, м;

· перепад высот;

· насыпная плотность, кг/м³;

· размер частиц;

· абразивность;

· влажность;

· склонность к слеживанию.

Критическое правило практики:

В плотнофазовом пневмотранспорте 70% успеха системы определяется правильным выбором типа пневмокамерного насоса, а не диаметром трубы или мощностью компрессора.

Почему плотнофазовые насосы вытесняют разряженную фазу

Тенденция последних 10 лет в промышленности однозначная:

· меньше износ труб;

· ниже энергопотребление;

· меньше пыли;

· выше сохранность продукта;

· проще экологическое согласование.

Разряженная фаза остается только там, где важна дешевизна и нет требований к качеству материала.

Заключение

Пневмокамерные насосы являются базовым элементом современных плотнофазовых систем пневмотранспорта. Правильный выбор типа насоса позволяет:

· увеличить ресурс трубопроводов в 3–5 раз;

· снизить расход воздуха на 30–60%;

· минимизировать деградацию продукта;

· обеспечить стабильную работу системы на десятилетия.

Для промышленных предприятий это уже не вопрос «удобства», а вопрос экономики и надежности.

Если у Вас есть потребность в современных методах транспортировки сыпучих материалов, вопросы по проектированию или эксплуатации пневмотранспортных систем, свяжитесь с нами.

‍

Слава Украине!

‍

Директор департамента

по работе с энергогенерирующим сектором

Александр ТАРАСОВСКИЙ

моб. +380504108060

e-mail: at@teplotech.biz