Пневмотранспорт в разреженной фазе: принцип работы, преимущества и применение

Пневмотранспорт в разряженной фазе — это способ перемещения сыпучих и порошкообразных материалов по трубопроводам с использованием потока воздуха при относительно низкой концентрации материала в газовой среде. Такой метод широко применяется в промышленности для транспортировки зерна, муки, сахара, цемента, полимеров и других сыпучих продуктов.

Системы пневмотранспорта в разряженной фазе отличаются простотой конструкции, высокой производительностью и относительно других систем пневматического транспортирования, не высокими капитальными затратами при их внедрении.

‍

Принцип работы пневмотранспорта в разряженной фазе

В разряженной фазе материал транспортируется в виде взвешенных частиц в воздушном потоке. Скорость воздуха обычно составляет:

15–30 м/с, в зависимости от типа материала и диаметра трубопровода.

Основные элементы системы:

• воздуходувка или вентилятор;
• загрузочное устройство (эжектор, шлюзовой затвор);
• трубопровод;
• циклон или фильтр для отделения материала;
• система разгрузки.

‍

‍

Материал подается в трубопровод, захватывается воздушным потоком и перемещается до точки выгрузки.

Где применяется пневмотранспорт в разряженной фазе

Разряженная фаза используется там, где важны:

• высокая скорость;
• простота;
• непрерывность процесса.

‍

‍

Типовые области применения:

1.Пищевой и аграрный сектор - самая массовая область применения пневмотранспортных систем с разряженной фазой, по которым транспортируется:

• мука
• сахар-песок
• зерно (пшеница, кукуруза, рис, ячмень)
• комбикорм, отруби
• крахмал
• сухое молоко
• какао-порошок, кофе

Частицы указанных продуктов лёгкие, хорошо аэрируются, не склонны к слёживанию при движении.

‍

2. Полимерная промышленность – пневмотранспорт с разряженной фазой применяется для транспортировки:

• гранул ПЭ, ПП, ПС, ПЭТ
• пластиковых порошков
• мастербатчей

На сегодняшний день, 90% пневмотранспорта пластика в мире — это разряженная фаза.

‍

3. Химическая промышленность

• сода кальцинированная
• ПВХ-порошок
• карбонат кальция (тонкие фракции)
• тальк
• диоксид титана
• сульфат натрия

‍

4. Строительные материалы (лёгкие фракции)

• цемент (на короткие расстояния)
• известь
• гипс
• микрокремнезём
• зола-уноса (на короткие расстояния)

‍

5. Фармацевтика и косметика

• лактоза
• активные порошки
• витамины
• косметические наполнители

Преимущества разряженной фазы

Классические плюсы, за которые этот метод используется десятилетиями:

‍

1. Простота конструкции

Минимум сложных узлов. В основном — вентилятор и трубы.

‍

2. Низкая стоимость системы

По сравнению с плотной фазой:

• дешевле оборудование;
• меньше автоматики;
• проще обслуживание.

‍

3. Высокая производительность

Можно транспортировать десятки тонн в час при правильном подборе диаметра трубы.

‍

4. Гибкость трассы

Трубы можно прокладывать:

• вертикально;
• с поворотами;
• через несколько этажей.

‍

Недостатки пневмотранспорта в разряженной фазе

1. Повышенный износ

Высокая скорость = высокий абразивный износ труб, отводов, циклонов.

‍

2. Разрушение материала

Не подходит для:

• хрупких гранул;
• агломератов;
• продуктов, чувствительных к удару и росту температуры.

‍

3. Высокое энергопотребление

Воздуха нужно много → электроэнергии тоже.

Основные параметры расчета системы

При проектировании учитываются:

• производительность, т/ч;
• плотность материала;
• размер частиц;
• диаметр трубопровода;
• скорость воздуха;
• длина трассы и количество поворотов.

‍

Ключевой параметр:

Скорость воздуха должна быть выше скорости уноса частиц.

Обычно:

• мука: 18–22 м/с
• зерно: 20–25 м/с
• цемент: 22–30 м/с

‍

Отличие разряженной и плотной фазы

Параметр	Разряженная фаза	Плотная фаза
Скорость воздуха	15–30 м/с	2–8 м/с
Износ	Высокий	Низкий
Разрушение продукта	Есть	Минимальное
Стоимость	Низкая	Высокая
Сложность	Простая	Сложная
Энергопотребление	Высокое	Значительно ниже

‍

Когда стоит выбирать разряженную фазу

Разряженная фаза — правильный выбор, если:

• нужен простой и дешевый пневмотранспорт;
• деградация материала не имеет значения;
• важна высокая производительность;
• эксплуатационные затраты не являются критическим фактором.

Если же материал дорогой, хрупкий или абразивный — стоит смотреть в сторону плотной фазы.

‍

Пневмотранспорт от компании ТЕПЛОТЕХ

Компания ТЕПЛОТЕХ проектирует и поставляет системы пневматического транспорта в разряженной фазе для:

• зерноперерабатывающих предприятий;
• комбикормовых заводов;
• цементных производств;
• пищевой и химической промышленности.

‍

Мы выполняем:

• расчет системы;
• подбор оборудования;
• шефмонтаж;
• пуско-наладку.

‍

Проектируем не «по каталогу», а под реальный материал и реальные условия эксплуатации.

Вывод

Пневмотранспорт в разряженной фазе — это классическое, проверенное временем решение. Оно не идеальное, но надежное, понятное и экономически оправданное в большинстве стандартных задач. Разряженная фаза — массовый бюджетный сегмент

В настоящее время, не смотря на преимущества (не высокая стоимость, простота, ремонтопригодность) использование пневмотранспортных систем, работающих в разряженной фазе, сокращается. Это связанно прежде всего с высокими эксплуатационными затратами.

В ближайшие 3–5 лет разряженная фаза останется актуальной для решения простых не энергоемких задач, а системы, работающие с большими объемами продуктов, большими расстояниями, требующими решения дополнительных задач, связанных с такими продуктами как цемент, зола, премиксы, порошки, зерно — уйдут в плотную фазу.

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