Пневмотранспорт заторможенным плотным слоем

Недостатки классического пневмотранспорта:

– большой расход воздуха из-за низкой концентрации транспортируемого зернистого материала;

– большая скорость витания твердой частицы и, как следствие, большие скорости двухфазной системы;

– износ трубопроводов и зернистого материала;

– накапливание статического электричества.

Всех этих недостатков не имеет новый способ пневмотранспорта –заторможенным плотным слоем (ЗПС), разработанный и исследованный
на кафедре гидравлики КГТУ (КХТИ) (Б.Ф. Степочкин, Ю.И. Разинов).

Торможение транспортируемого материала с помощью клапана или диафрагмы, установленного на выходе из транспортного трубопровода сильно изменяет структуру двухфазной системы в транспортном трубопроводе, концентрация зернистого материала приближается
к предельной (лишь на 5–10 % ниже концентрации насыпного слоя транспортируемого материала). Если частицы сферические, то рабочая порозность для ЗПС составляет e = 0,45–0,50.

Экспериментами установлено, что рабочая скорость потока для ЗПС должна быть больше скорости начала псевдоожижения на 80–100 %:

(3.49)

При этом скорость движения самих твердых частиц имеет небольшое значение: Значение можно легко регулировать
в любую сторону.

Потери давления определяются по следующей формуле:

(3.50)

Здесь – потери давления на фильтрацию газа через «пористый поршень», – потери давления на трение между частицами.

Новый способ пневмотранспорта ЗПС экономически более выгоден, чем классический: КПД установки пневмотранспорта ЗПС составляет 12–20 %, КПД установки классического пневмотранспорта при аналогичных условиях – 6–10 %.

Пневмотранспорт ЗПС может применяться для транспортирования зернистых материалов на небольшие расстояния: для вертикального пневмотранспорта – 12–15 м, для горизонтального – до 50 м.

Пневмотранспорт ЗПС особенно эффективен при совмещении его
с технологическим процессом, так как время контактирования газа
с твердой фазой достаточно велико даже при небольших длинах транспортирования из-за возможности установления низких скоростей движения материала.

Пневмотранспорт ЗПС может быть применен для дозирования сыпучих материалов. В этом случае одна питающая емкость может обслуживать несколько дозирующих устройств, причем расход зернистого материала в каждом из них можно легко регулировать путем соответствующих тормозящих насадок или диафрагм.