Время чтения: 6 минут Сыпучие материалы очень востребованы в промышленности. Это вещества с особыми свойствами, поэтому для их перекачивания применяют специальные насосы. Самым оптимальным вариантом является мембранный пневмонасос, также используется пневмовинтовой.
Оглавление:
Требования к насосному оборудованию
Типы подходящих насосов
Сыпучие материалы являются дискретной системой твердых частиц. Ее свойства определяются параметрами твердой и газовой фаз, а также их соотношением.
Большая часть сыпучих материалов представляет собой порошки. Данная система дисперсная (частицы контактируют между собой, при этом их масса соизмеряется с силой межчастичного взаимодействия), высококонцентрированная. Самые распространенные порошки — это вещества, размер частиц которых составляет 1–100 мкм.
Сыпучие материалы широко применяются в различных сферах деятельности, они используются практически в каждой промышленной отрасли:
1. В пищевой отрасли. Многие продукты имеют вид порошка: это мука, поваренная соль, сахар-песок, крахмал, специи, сухое молоко, сухие сливки, молотый кофе, какао, специи и пр. Сюда также относятся ароматизаторы, разрыхлители, пищевые красители, ПАВ. Некоторые продукты выпускают в виде гранул: к примеру, гранулированный чай или кофе. В целом, дробленом, измельченном виде представленные орехи, крупы — это также сыпучие продукты.
2. В химической отрасли. Порошки являются наиболее распространенной формой использования химических веществ при переработке и получении самых разных материалов. Например, такой вид имеют минеральные удобрения, химические реактивы, красители, полимеры и пр. Сверхтонкие металлические порошки выступают эффективными катализаторами.
3. В медицине и фармацевтике. Самые разные порошки здесь используют в качестве лекарственных форм. Они бывают простые (состоят из одного компонента — например, глюкоза, анальгин) или сложные (состоящие из нескольких веществ — например, кофеин-бензоат натрия). Посредством прессования из порошка изготавливают таблетки, добавляя туда вспомогательные ингредиенты.
4. В строительстве. Ни одна стройка не обойдется без сыпучих материалов. Они подразделяются на определенные категории: нерудные (песок, гравий, щебень и пр.), вяжущие (цемент, гипс), сухие смеси (готовые составы для выполнения отделочных работ).
Требования к насосному оборудованию для перекачки сыпучих материалов
Транспортировка порошков и прочих сыпучих материалов — востребованный в промышленности процесс, хотя и достаточно трудоемкий. Для этой цели используется насосное оборудование. Данные вещества обладают своей спецификой, определенными свойствами:
1. Слеживаемость, прилипаемость к поверхности тары, оборудования.
2. Уменьшение сыпучести.
3. Способность к течению. Это происходит под воздействием внешнего усилия, которое направлено по касательной к поверхности. Данное свойство проявляется при пересыпании продуктов.
4. Способность к распылению.
5. Флюоризация. Это трансформация в состояние, наподобие жидкому.
6. Способность к гранулированию.
Данные свойства учитываются при подборе насосных аппаратов. В целом, насосы для сыпучих веществ должны очень бережно обращаться с продуктом. Кроме того, сыпучие вещества сильно отличаются по плотности (например, щебень и мука), что также влияет на выбор насоса, его мощности, конструктивных особенностей.
Большое значение имеет предназначение сыпучих материалов и свойства конкретного порошка:
1. В пищевом производстве используются модели агрегатов, изготовленные из нержавеющей стали либо имеющие специальный защитный слой.
2. Другие же агрегаты дополнительно оснащаются системой фильтрации воздуха (например, предназначенные для перекачки цемента).
3. Насосы специального назначения необходимы для перекачивания опасных грузов, несущих потенциальную экологическую угрозу (например, оксид свинца, алюминия и пр.). Такие устройства имеют усиленную защиту от обратного хода и несанкционированного запуска.
Типы подходящих насосов для данной среды
Чаще всего для перекачивания сыпучих материалов в промышленности используют мембранные пневматические насосы. Их изготавливают в металлическом, пластиковом, гигиеническом исполнении.
Принцип работы мембранного оборудования следующий. Две мембраны (они соединяются валом), перемещаются вперед-назад под действием попеременного нагнетания воздуха в камеры, расположенные позади них. Воздух направляется в одну стороны за счет использования воздушного клапана. При достижении наибольшего отклонения воздушный клапан автоматически переключается и воздух направляется под вторую мембрану. В результате она движется в противоположную сторону.
Таким образом, сыпучая рабочая среда перемещается за счет образования области повышенного либо пониженного давления. При этом система функционирует в замкнутом режиме, практически не выбрасывая вредных веществ в окружающую среду. При использовании подобных установок также исключены потери продукта.
В целом мембранный пневмонасос имеет следующие преимущества:
- простота и надежность конструкции (в составе нет быстроизнашиваемых деталей);
- небольшие габариты;
- экономичность, низкое энергопотребление;
- большая дальность транспортировки при небольших удельных затратах.
При необходимости пневмокамерные насосы оснащают системой взвешивания (тензодатчики и весовой терминал).
Помимо этого, в промышленности используют пневмовинтовые насосы. Они предназначены для перемещения больших объемов сыпучих веществ. Конструкция аппаратов включает в себя приемную и смесительную камеры. Ключевые элементы устройства — это напорный быстроходный шнек (он имеет привод от электродвигателя), броневые гильзы, коллектор (по нему поступает сжатый воздух). Сыпучий продукт подается из камеры посредством винтов и сжатого воздуха.
