Transport pneumatyczny surowców sypkich - proorganika sa

2/2005Transport pneumatycznysurowców sypkichTransport pneumatyczny stosuje się do przesyłania surowców (chemikaliów, półproduktów,tworzyw sztucznych, itp.) w wielu zakładach branży chemicznej. Jest to nowoczesny i bardzoelastyczny w zabudowie rodzaj transportu surowców. Szczególnie nadaje się do wszelkiegorodzaju modernizacji, ponieważ ułożony rurociąg potrzebuje najmniej miejsca ze wszystkichurządzeń transportowych.20 rynek CHEMICZNYRys. 2. Schemat instalacji transportupodciśnieniowegoPrzez transport pneumatyczny surowcówsypkich rozumie się ruch cząste-(podajniki) komoroweinżektory, zasilacze śluzowe, zasilaczeczek surowca spowodowany ruchem rurociągów transportowych, które stanowiąrury, złączki rurowe (kołnierze),cząsteczek gazu (z reguły powietrza) w rurociągu.Ruch powietrza powstaje w wyniku łuki, rozdzielacze dwu- i wielodrogowe,różnicy ciśnień pomiędzy początkiem transportu(nadawą), a końcem transportu urządzeń odbierających, czyli cyklonów,dosilacze(odbiorem). W zależności od sposobu podania(wymieszania) produktu z powietrzem, W zależności od rodzaju surowca i typufiltrów, filtrocyklonów.mamy do czynienia z transportem fluidyzacyjnymlub z transportem z unoszeniem fazy wymienionych urządzeń. Poprawny dobórtransportu stosuje się różne kombinacjestałej. Podczas transportu fluidyzacyjnego wszystkich składników daje w efekcie hermetycznąinstalację transportową pracu-cząsteczki materiału sypkiego najpierwzostają „upłynnione” strugą przepływającegogazu, a następnie transportowane. Napo-Instalacja transportu pneumatycznegojącą niezawodnie i prawie bezobsługowo.wietrzony surowiec zachowuje się podobnie prowadzonego za pomocą zasilacza (podajnika)komorowego składa się ze zbiornikajak ciecz (wypływa nawet przez mały otwór,a powierzchnia swobodna przyjmuje położeniepoziome). Podczas transportu z unopustnicązamykającą i własnym układemz surowcem, zasilacza komorowego z przeszeniemfazy stałej, cząsteczki surowca są sterowania, rurociągów z dosilaczami, silosaodbiorowego z filtrem (rys. 1). Dosilaczeporywane przez ruch cząsteczek powietrza.Transport pneumatyczny stosuje się do: służą do dodatkowego doprowadzenia rozładunku autocystern i cystern kolejowychStosuje się je na dłuższych trasach w celupowietrza do rurociągu transportowego. transportu międzyoperacyjnego pomiędzysilosami magazynowymi a produkcją waniu dosilaczy można obniżyć równieżwspomagania transportu. Dzięki zastoso- transportu pomiędzy poszczególnymi ciśnienie powietrza transportującego, a tymwęzłami produkcyjnymisamym obniżyć prędkość surowca. transportu gotowego produktu do urządzeńpakujących.W zależności od rodzaju ciśnienia wyróż-Kolejne etapy transportu Rys. 1. Schemat instalacji transportu pneumatycznegopneumatycznego obejmują:wymieszanie produktuz gazem transportującym(powietrzem) w urządzeniupodającym, transport rurociągamioraz oddzieleniefrakcji stałej od gazowej nakońcu rurociągów.Instalacja transportupneumatycznego składa się z: źródła powietrza (gazu),np. dmuchaw, kompresorów,pomp próżniowych urządzeń podających,którymi mogą być ssawy,nia się dwa zasadnicze typy transportu: podciśnieniowyi nadciśnieniowy.Transport podciśnieniowy (ssący)W typowym układzie transportu pneumatycznegossącego (rys. 2) pompa próżniowa(4) znajduje się na końcu, a zassaniepowietrza (1) na początku instalacji.W zależności od surowca układem zasypowym(2) może być inżektor, ssawa lubzasilacz śluzowy. Rozkład ciśnień w rurociągujest przedstawiony pod schemateminstalacji.Transport podciśnieniowy stosuje sięz reguły dla mniejszych wydajności i odległościtransportowych. Jego zaletą jest to,że w przypadku nieszczelności układzawsze zasysa powietrze do środka, a niepyli na zewnątrz.Transportnadciśnieniowy(tłoczący)Schemat typowej instalacjitransportu nadciśnieniowegoz zasilaczem śluzowym jakoukładem podającym surowiec(2) przedstawia rys. 3.Źródło powietrza, w tymwypadku dmuchawa (1),znajduje się na początku,a filtr na końcu instalacjitransportowej. W zależnościod wymagań (wydajność,odległość, rodzaj surowca),www.rynekchemiczny.com.pl

2/2005Rys. 3. Schemat instalacji transportunadciśnieniowegoRys. 4. Zasilacz śluzowyukładem zasypowym może być zasilaczśluzowy lub zasilacz (podajnik) komorowy.Pod schematem przedstawiony jestrozkład ciśnień w rurociągu.Transport nadciśnieniowy stosowanyjest w wielu procesach technologicznych.Urządzenia podająceInstalacje transportowe z zasilaczemśluzowymZasilacz śluzowy jest to urządzenie mechaniczne,z obracającym się wirnikiem, podającesurowiec wprost do rurociągu transportowego.Stosuje się go zarówno do instalacjipodciśnieniowych, jak i nadciśnieniowych.W przypadku instalacji z zasilaczem śluzowymciśnienie w rurociągu nie powinnobyć wyższe niż 0,8 bar (1,1 bar przy uszczelnionejkonstrukcji zasilacza). Ograniczenieto stosuje się ze względu na przedmuchypowietrza przez zasilacz, które są tym większe,im większe jest ciśnienie w rurociągu.Aby poradzić sobie z niekontrolowanymprzedmuchem (powietrze powracające z wirnikiemprzeszkadza w zsypywaniu się surowcado zasilacza, co utrudnia osiągnięcie założonejwydajności) należy stosować układyodprowadzenia powietrza przedmuchuw sposób kontrolowany. W przedstawionymna rysunku 4 rozwiązaniu, zasilacz śluzowypowinien mieć podzielony kołnierz wlotowy(na część zasypową i część odpylającą). Surowiecdoprowadzany jest króćcem (1), natomiastpowietrze odprowadzane jest poprzezzaopatrzony w filtr króciec (2). W niektórychurządzeniach można odbierać powietrzewprost z obudowy zasilacza śluzowego.Instalacje transportowe z zasilaczemkomorowymTransport nadciśnieniowy z zastosowaniemzasilaczy (podajników) komorowychjest najbardziej uniwersalnym typemtransportu pneumatycznego. Charakteryzujesię długą żywotnością instalacji,małym zużyciem powietrza i dużymwspółczynnikiem koncentracji (jedenkilogram powietrza umożliwia transportkilkudziesięciu kilogramów surowca).Transportowany surowiec można bilansowaćnp. umieszczając podajnik komorowyna wadze platformowej (rys. 5).Zasadę transportu za pomocą zasilaczy(podajników) komorowych przedstawiaschematycznie rysunek 6.Poprzez odpowiednie sterowanie zaworamipowietrza (i ew. dodatkowymi zaworamisurowca) można uzyskać tzw. transport„korkowy”. Charakteryzuje się on przepływemsurowca w postaci „korków” rozdzielonych„korkami” powietrza (rys. 7). Surowiectransportowany jest pełnym przekrojemrurociągu z niewielką prędkością, dziękiczemu nie ma przedmuchów powietrza,które mogłyby zabrać np. lekkie frakcje.Dzięki niewielkim prędkościom nienastępuje degradacja ziaren transportowanychsubstancji (pękanie, kruszenie się,tworzenie się tzw. „anielskich włosów”),co jest bardzo ważne w przypadku surowcówtracących swoje właściwości po rozdrobnieniu.Dużo mniejsze jest równieżRys. 5. Podajnik komorowyrch@rynekchemiczny.com.plrynek CHEMICZNY 21

2/20051 2 3 4Rys. 6. Schemat transportu za pomocą zasilaczy komorowych.1) Stan gotowości do pracy. Zasilacz (podajnik) komorowy jest pusty, wszystkie zawory są pozamykane, a w podajnikunie ma ciśnienia. 2) Stan zasypywania surowca. Przepustnica główna jest otwarta, zawór odpowietrzający jestotwarty, a wszystkie zawory powietrza są pozamykane. 3) Stan pracy. Przepustnica główna jest zamknięta. Zawórodpylający jest zamknięty, a zawory doprowadzające powietrze są otwarte. 4) Stan odpylania. Otwarty jest tylkozawór odpylający. Otwarcie tego zaworu przed kolejnym cyklem daje pewność, że w zasilaczu nie ma ciśnienia,które mogłoby spowodować wydmuchanie surowca przez silos po otwarciu przepustnicy głównej.Rys. 7. Transport „korkowy”1elektrycznych pojawiających się wskutekruchu surowca w rurociągu.Urządzenia odbierająceSurowce transportuje się bezpośrednio dozbiorników (silosów) lub poprzez kołpakirozładowcze, czy filtrocyklony. Rysunek 10przedstawia zasadę działania filtrocyklonu.Surowiec wraz z powietrzem wpada do częścicyklonowej urządzenia, a następnie pozawirowaniu zostaje odzielony od powietrza.Surowiec opada w dół do zbiornika,a powietrze poprzez filtr uchodzi nazewnątrz.Transport pneumatyczny można wykorzystaćdo przesyłu każdego surowca sypkiego(produktu lub mieszanki). Pytanie,na które trzeba sobie odpowiedzieć, to:czy jest to opłacalne ekonomiczniew zakresie wydajności, odległości i właściwościsurowca.zużycie elementów rurociągów (szczególniełuków). Transport „korkowy” możnastosować do przesyłu mieszanin. Po transporcieskład mieszanki jest zachowany,gdyż lekkie i cięższe frakcje nie rozwarstwiająsię.Na rysunku 8 przedstawiającym zdjęciawykonane pod mikroskopem (powiększenie1:1000) widać wpływ prędkości transportupneumatycznego na degradację ziarensurowców, w tym wypadku pigmentu.Transport pneumatyczny tego typu majeszcze jedną zaletę. Powoduje niewielkiezużycie gazu transportowego, dziękiczemu można stosować nie tylko powietrze,ale również inne gazy. Na przykład,ze względu na skłonności surowców dowybuchania, bądź odbarwiania się, dośćczęsto używany jest azot. Niektóre granulatyprzed zakończeniem cyklu produkcyjnegomogą zmieniać odcień pod wpływemtlenu, a to obniża ich jakość. Azotpo transporcie może uchodzić do atmosferylub być zawracany do transportu(dodatkowo filtrowany i sprężany).Przykładem transportu za pomocą niewielkichilości azotu może być bezpośredniepodawanie surowców wprost do reaktorachemicznego (rys. 9). Surowiecpobierany z kontenera lub big baga możebyć dodatkowo odważony i przetransportowanypneumatycznie do reaktora.22 rynek CHEMICZNY23Rys. 8. 1) Układ ziaren pigmentu przed transportempneumatycznym. 2) Wygląd pigmentu postandardowym transporcie pneumatycznym.3) Wygląd pigmentu po transporcie prowadzonymz minimalną prędkościąRurociągi transportoweRurociągi transportowe składają się z rurprostych (ew. systemowych – przeznaczonychdo szybkiego czyszczenia) poziomychlub pionowych, łuków rurowych (o promieniugięcia ok. 10 D) lub łuków specjalnych(niewycierających się), rozdzielaczydwudrogowych oraz połączeń (np. kołnierzy,złączek rurowych, obejm żłobkowych).Rozdzielacze dwudrogowe służą do rozdzielania(ew. łączenia) transportowanegosurowca do kilku punktów odbioru (npzbiorników odbiorowych na produkcji).W większości przypadków wszystkie połączenianależy zmostkować elektrycznie,aby umożliwić odprowadzenie ładunkówAndrzej ŻelazoPROORGANIKA S.A.Rys. 9. Bezpośredni transport do reaktorachemicznegoRys. 10. Zasada działania filtrocyklonuwww.rynekchemiczny.com.pl