RU2202507C2 - Method of pneumatic transportation of power-like oxidizer with additives - Google Patents
Method of pneumatic transportation of power-like oxidizer with additives Download PDFInfo
- Publication number
- RU2202507C2 RU2202507C2 RU2001114947A RU2001114947A RU2202507C2 RU 2202507 C2 RU2202507 C2 RU 2202507C2 RU 2001114947 A RU2001114947 A RU 2001114947A RU 2001114947 A RU2001114947 A RU 2001114947A RU 2202507 C2 RU2202507 C2 RU 2202507C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- oxidizer
- additives
- oxidizing agent
- unloader
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Air Transport Of Granular Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области пневматического транспортирования сыпучих материалов, в том числе и порошкообразных пожаро- и взрывоопасных смесей. The invention relates to the field of pneumatic transportation of bulk materials, including powdered fire and explosive mixtures.
Пневматическое транспортирование благодаря ряду преимуществ по сравнению с другими видами транспортирования сыпучих материалов широко применяется в различных отраслях промышленности. Пневматическое транспортирование нашло применение как безопасный и простой способ, при межфазной и межоперационной передаче пожаро- и взрывоопасных смесей в производстве смесевого твердого ракетного топлива. Due to a number of advantages compared to other types of transportation of bulk materials, pneumatic transportation is widely used in various industries. Pneumatic transportation has found application as a safe and easy way, with interphase and interoperational transfer of fire and explosive mixtures in the production of mixed solid rocket fuel.
Подробное описание применяемых схем, основных узлов пневмотранспортных установок и расчета параметров пневматического транспортирования сыпучих материалов дано в книге В.А.Успенского "Пневматический транспорт", Металлургиздат, 1959 г. Близкие элементы к заявляемому объекту содержатся в пневматической установке комбинированной системы, стр.10,11. A detailed description of the applied schemes, the main components of pneumatic conveying systems and the calculation of the parameters of pneumatic transportation of bulk materials is given in the book by V. A. Uspensky "Pneumatic transport", Metallurgizdat, 1959. Similar elements to the claimed object are contained in the pneumatic installation of the combined system,
Однако известные способы и устройства пневматического транспортирования сыпучих материалов не в полной мере удовлетворяют требованиям при использовании их для порошкообразного окислителя с добавками (ПОД) в производстве смесевого твердого ракетного топлива (СТРТ). Так, в устройстве, описанном в SU 117964 А и принятом в качестве прототипа, отсутствует предварительная подготовка транспортируемого порошка, необходимая для лучшей аэрации с воздухом и обязательная для склонных к слеживанию материалов. However, the known methods and devices for pneumatic transportation of bulk materials do not fully satisfy the requirements when using them for a powdery oxidizing agent with additives (AML) in the production of mixed solid rocket fuel (STRT). So, in the device described in SU 117964 A and adopted as a prototype, there is no preliminary preparation of the transported powder, necessary for better aeration with air and mandatory for prone to caking materials.
Для выполнения этих задач в существующих способах необходимо дополнительно предусмотреть определенные технические решения. To perform these tasks in existing methods, it is necessary to additionally provide for certain technical solutions.
В качестве окислителя при изготовлении СТРТ в основном применяется порошкообразный перхлорат аммония. Причем он используется в виде смеси нескольких фракций для обеспечения максимальной упаковки частиц. Powdered ammonium perchlorate is mainly used as an oxidizing agent in the manufacture of STRT. Moreover, it is used as a mixture of several fractions to ensure maximum particle packing.
Перхлорат аммония, особенно его мелкие частицы, способны активно адсорбировать влагу из окружающей среды. Это свойство приводит к слеживанию и агрегированию частиц с последующим изменением первоначального их размера. Ammonium perchlorate, especially its small particles, can actively adsorb moisture from the environment. This property leads to caking and aggregation of particles with subsequent change in their initial size.
Ввиду склонности к слеживанию и агрегированию частиц, в особенности мелких фракций, для предотвращения этих явлений проводится обработка гидрофобными агентами или вводятся порошкообразные добавки (аэросил, фосфат кальция). В ряде случаев в состав окислителя вносятся в небольшом количестве добавки специального назначения, например порошкообразные отвердители. Due to the tendency to caking and aggregation of particles, especially fine fractions, to prevent these phenomena, hydrophobic agents are treated or powdered additives (aerosil, calcium phosphate) are introduced. In some cases, special-purpose additives, for example, powder hardeners, are introduced into the oxidizing agent in a small amount.
При изготовлении СТРТ предъявляются определенные требования по реологическим свойствам топливной массы, по физико-химическим и баллистическим характеристикам готовой продукции, которые в свою очередь зависят от гранулометрического состава и физико-химических свойств ПОД. Для изготовления СТРТ, отвечающего заданным требованиям, необходимо обеспечить в процессе пневматического транспортирования сохранность первоначальных свойств по всему комплексу характеристик (гранулометрическому составу, влажности, сыпучести, содержанию компонентов). In the manufacture of STRT, certain requirements are imposed on the rheological properties of the fuel mass, on the physicochemical and ballistic characteristics of the finished product, which in turn depend on the particle size distribution and physicochemical properties of AML. To produce a STRT that meets the specified requirements, it is necessary to ensure the safety of the initial properties throughout the whole range of characteristics (particle size distribution, humidity, flowability, component content) during pneumatic transportation.
Известны следующие типы применяемых пневмотранспортных установок: напорные, всасывающие и комбинированные. The following types of pneumatic conveying systems are known: pressure, suction and combined.
В напорных установках подача материала в транспортный трубопровод производится камерными насосами вихревого типа с тагенциальными соплами. Основным недостатком напорных установок является неравномерное и неуправляемое поступление материала из камерного насоса в трубопровод в течение одного цикла и между циклами работы насоса, вызываемое переменным уровнем материала в насосе и непостоянством его поступления. Вследствие этого транспортирование ведется неравномерными порциями и концентрацией материала в воздухе, что приводит к значительному и нестабильному измельчению его крупных частиц, т. е. к нарушению исходного гранулометрического состава. Увеличение способности к измельчению частиц порошкообразного материала при уменьшении концентрации в воздухе общеизвестно. In pressure installations, the material is fed into the transport pipeline by vortex-type chamber pumps with tagnant nozzles. The main disadvantage of pressure installations is the uneven and uncontrolled flow of material from the chamber pump into the pipeline during one cycle and between cycles of the pump, caused by a variable level of material in the pump and the variability of its flow. As a result, transportation is carried out in uneven portions and the concentration of the material in the air, which leads to a significant and unstable grinding of its large particles, i.e., to a violation of the initial particle size distribution. An increase in the ability to grind particles of a powdery material with a decrease in concentration in air is well known.
Повышенный расход воздуха увеличивает унос мелких частиц материала из пылеулавливающих устройств в разгрузителе, а также нарушает исходный гранулометрический состав. Кроме того, в этом случае имеет место нарушение компонентного состава из-за уноса некоторой части добавок. Недостатками напорных установок являются также и пыление, сложность их герметизации, громоздкость, сложность организации управления при дистанционном ведении процесса в случае применения для взрывоопасных материалов. Во всасывающихся пневмотранспортных установках подача материала в трубопровод осуществляется управляемым вручную соплом, что представляет опасность при работе с взрывоопасными веществами. В некоторых случаях используются стационарные сопла и механизированная подача материала. Increased air flow increases the entrainment of small particles of material from the dust collecting devices in the unloader, and also violates the initial particle size distribution. In addition, in this case, there is a violation of the component composition due to the entrainment of some of the additives. The disadvantages of pressure installations are also dusting, the difficulty of sealing them, the bulkiness, the complexity of the organization of control during remote process control in the case of use for explosive materials. In suction pneumatic conveying systems, the material is fed into the pipeline by a manually controlled nozzle, which is dangerous when working with explosive substances. In some cases, stationary nozzles and mechanized material feeding are used.
Недостатком всасывающих систем является ведение процесса при малых концентрациях материала и возможность их использования только для передачи на сравнительно малые расстояния. The disadvantage of suction systems is the conduct of the process at low concentrations of the material and the possibility of their use only for transmission over relatively small distances.
Основной движущей силой при пневмотранспортировке является перепад давления в начале и конце трубопровода. Всасывающие насосы и всасывающая полость воздуходувных машин создают максимальный вакуум 95%, т.е. максимальная разность между атмосферой и всасывающей полостью их составляет 0,095 МПа (0,95 кг/см2), что ограничивает возможность транспортирования материала в плотном слое.The main driving force in pneumatic transport is the pressure drop at the beginning and end of the pipeline. The suction pumps and the suction cavity of the blower machines create a maximum vacuum of 95%, i.e. the maximum difference between the atmosphere and their suction cavity is 0.095 MPa (0.95 kg / cm 2 ), which limits the possibility of transporting the material in a dense layer.
Преимуществом всасывающего пневмотранспорта с применением водокольцевых вакуум-насосов является возможность обеспечения безопасных условий эксплуатации, т.к. исключает попадание взрывоопасной сухой пыли в движущиеся механизмы. Для обеспечения пневмотранспортировки ПОД с повышенной концентрацией и безопасных условий эксплуатации целесообразно применение напорно-всасывающего принципа. The advantage of suction pneumatic transport using liquid ring vacuum pumps is the ability to provide safe operating conditions, as excludes hit of explosive dry dust in moving mechanisms. To ensure pneumatic transportation of AML with increased concentration and safe operating conditions, it is advisable to use the pressure-suction principle.
При этом должно быть предусмотрено поддержание напорно-всасывающих параметров воздуха в определенных пределах. At the same time, maintenance of pressure-suction parameters of air within certain limits should be provided.
В известных пневмотранспортных установках энергоносителем является атмосферный воздух, влагосодержание в котором может достигать до 15 г/м3.In known pneumatic conveying installations, the energy carrier is atmospheric air, the moisture content of which can reach up to 15 g / m 3 .
Исследования показывают, что даже кратковременный контакт ПОД с воздухом, содержащим более 3 г/м3 водяных паров, приводит к адсорбированию их поверхностью частиц с последующим слеживанием, потерей сыпучести и отрицательному влиянию на реологические свойства топливной массы СТРТ. Это обстоятельство требует применения дополнительных мер по защите ПОД от увлажнения.Studies show that even a short-term contact of POD with air containing more than 3 g / m 3 of water vapor leads to adsorption of particles by their surface, followed by caking, loss of flowability and a negative effect on the rheological properties of the fuel mass of STRT. This circumstance requires the use of additional measures to protect AML from moisture.
Технической задачей предлагаемого изобретения является использование способа пневматического транспортирования сыпучих материалов, включающих подачу и транспортировку по трубопроводу воздушным потоком, осаждением в осадителе (разгрузителе) и циклонах, уловом в фильтре для порошкообразного окислителя с добавками без изменения его гранулометрического состава и физико-химических свойств (исключение увлажнения и уноса компонентов). The technical task of the invention is the use of a method of pneumatic transportation of bulk materials, including feeding and transporting through a pipeline by air flow, precipitation in a precipitant (unloader) and cyclones, the catch in the filter for a powdery oxidizer with additives without changing its particle size distribution and physico-chemical properties (exception humidification and entrainment of components).
Технический результат достигается транспортировкой ПОД с высокой концентрацией за счет создания условий равномерного питания трубопровода, подачи и отсоса осушенного сжатого воздуха с требуемыми параметрами, возврата дополнительно уловленных в циклоне частиц в разгрузитель в перетранспортированный поток. The technical result is achieved by transporting AML with a high concentration by creating conditions for uniform supply of the pipeline, supplying and suctioning dried compressed air with the required parameters, returning the particles additionally captured in the cyclone to the unloader in the re-transported stream.
В процессе пневмотранспортировки имеет место трение частиц о стенки трубопровода, удар в искривленных участках, перемещение в осевом направлении и по сечению. При этих механических воздействиях возможно измельчение частиц. Наибольшие механические воздействия, соответственно измельчение происходят при низких концентрациях материала в воздухе, когда частицы имеют наибольшую подвижность. При пневмотранспортировке с высокой концентрацией материала в так называемом плотном слое измельчение практически отсутствует. Таким образом для сохранения гранулометрического состава в процессе пневмотранспортировки необходимо обеспечить высокую концентрацию и ее постоянство. In the process of pneumatic transportation, there is friction of particles on the walls of the pipeline, impact in curved sections, movement in the axial direction and in cross section. Under these mechanical influences, particle size reduction is possible. The greatest mechanical effects, respectively, grinding occurs at low concentrations of the material in the air, when the particles have the greatest mobility. When pneumatic conveying with a high concentration of material in the so-called dense layer, grinding is practically absent. Thus, to maintain particle size distribution in the process of pneumatic transportation, it is necessary to ensure a high concentration and its constancy.
Устойчивый режим пневмотранспортировки может быть достигнут только, когда каждая частица окружена воздухом. Если в материале будут присутствовать агломерированные частицы, комки, то они приведут к образованию перекатов, завалов с закупоркой трубопроводов. Для их устранения потребуется изменение параметров воздуха, приводящих к нежелательному измельчению частиц. A stable mode of pneumatic transportation can be achieved only when each particle is surrounded by air. If agglomerated particles, lumps are present in the material, then they will lead to the formation of rifts, blockages with blockage of pipelines. To eliminate them, you will need to change the parameters of the air, leading to undesirable grinding of particles.
Устойчивый режим пневмотранспортировки во многом определяется состоянием транспортируемого материала. A stable mode of pneumatic transportation is largely determined by the state of the transported material.
Равномерное питание трубопровода обеспечивается при нахождении материала в псевдоожиженном состоянии, т. е. в состоянии насыщения воздухом, когда порошкообразный материал во многом приобретает свойство жидкости. В ином состоянии затрудняется равномерное поступление в трубопровод, соответственно и пневмотранспортировка, особенно на начальном участке, где скорость воздуха минимальна и имеет место потеря энергии на разгон частиц. При отсутствии псевдоожиженного материала для пневмотранспортировки потребуется снижение концентрации, что приведет к нарушению гранулометрического состава и повышению уноса компонентов. ПОД, как указывалось выше, по своим физическим свойствам склонен к агрегированию частиц и комкованию. Поэтому для создания условий пневмотранспортировки с высокой концентрацией необходимо проведение определенных операций. Uniform power supply of the pipeline is ensured when the material is in a fluidized state, i.e., in a state of saturation with air, when the powdery material acquires the property of a liquid in many respects. In a different state, uniform flow into the pipeline, and accordingly pneumatic transportation, is difficult, especially in the initial section, where the air speed is minimal and there is a loss of energy to disperse the particles. In the absence of fluidized material for pneumatic transportation, a decrease in concentration will be required, which will lead to a violation of the particle size distribution and increased entrainment of components. According to its physical properties, AML is prone to particle aggregation and clumping. Therefore, to create conditions for pneumatic transportation with a high concentration, certain operations are necessary.
ПОД после изготовления хранится в контейнерах и поступает в них на фазу изготовления СТРТ. В процессе хранения в местах контакта частиц возникают определенные силы, приводящие к сводообразованию с потерей подвижности. Поэтому при выгрузке ПОД из контейнера требуется механическое разрушение свода с последующим вибрационным воздействием. В выгруженном из контейнера ПОД после разрушения свода имеются комки, которые необходимо разрушить. Эта операция может быть осуществлена путем вибропросейки через решетку. Дальнейшее разрушение связей между частицами может быть реализовано при приложении дополнительных механических усилий, что может быть выполнено только при механической протирке через решетчатое полотно с отверстиями диаметром не более 5 мм. Протертый ПОД поступает в аэрокамеру на пористую перегородку. Перевод протертого ПОД в псевдоожиженное состояние возможен при подаче через пористую перегородку и слой ПОД сжатого воздуха, который одновременно служит транспортирующей средой при поступлении в трубопровод и транспортировании по нему. After manufacturing, AML is stored in containers and enters into them during the manufacturing phase of STRT. During storage, certain forces arise in the places of contact of the particles, leading to arch formation with loss of mobility. Therefore, when unloading AML from the container, mechanical destruction of the arch is required, followed by vibration exposure. After the destruction of the arch, the lumps unloaded from the AML container contain lumps that must be destroyed. This operation can be carried out by vibrating through a grate. Further destruction of the bonds between the particles can be realized by applying additional mechanical forces, which can only be done by mechanical rubbing through a grating with holes with a diameter of not more than 5 mm. Rubbed AML enters the aero chamber to the porous partition. The transfer of the rubbed AML to the fluidized state is possible by supplying compressed air through the porous partition and the AML layer, which simultaneously serves as a transporting medium when it enters the pipeline and is transported through it.
Увеличение перепада давления по длине трубопровода при применении всасывающей системы более 0,95 МПа (0,095 кгс/см2) с увеличением концентрации транспортируемого ПОД, которое необходимо для исключения измельчения и уменьшения уноса компонентов, может быть достигнуто подачей сжатого воздуха на начальном участке трубопровода перед зоной загрузки в него ПОД.The increase in pressure drop along the length of the pipeline when using the suction system is more than 0.95 MPa (0.095 kgf / cm 2 ) with an increase in the concentration of transported AML, which is necessary to prevent grinding and reduce component entrainment, can be achieved by supplying compressed air in the initial section of the pipeline in front of the zone loading into it AML.
Наиболее приемлемым вариантом, как показали экспериментальные проверки, является поддержание давления на входе в трубопровод в пределах от 0,07 до -0,02 МПа (от 0,7 до -0,2 кгс/см2). Ограничение по верхнему пределу обусловлено тем, что при давлении более 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) имеет место пыление через герметизирующий питатель и затрудняется поступление ПОД через него в аэрокамеру.The most acceptable option, as shown by experimental tests, is to maintain the pressure at the inlet to the pipeline in the range from 0.07 to -0.02 MPa (from 0.7 to -0.2 kgf / cm 2 ). The upper limit is due to the fact that at a pressure of more than 0.07 MPa (0.7 kgf / cm 2 ) dusting occurs through the sealing feeder and it becomes difficult for the AML to enter the aerial camera through it.
Большая величина, чем -0,02 МПа (-0,2 кгс/см2) вакуума, приводит к снижению концентрации при пневмотранспортировке, способствующей измельчению крупных частиц и большему уносу компонентов с нарушением химического состава.A larger value than -0.02 MPa (-0.2 kgf / cm 2 ) of vacuum leads to a decrease in concentration during pneumatic transport, which contributes to the grinding of large particles and greater entrainment of components with a violation of chemical composition.
При вышеперечисленных предельных параметрах основной режим пневмотранспортировки ПОД находится в пределах 0,05-0 МПа (0,5-0 кгс/см2). Превышение этих величин на 0,02 МПа (0,2 кгс/см2) и -0,02 МПа (-0,2 кгс/см2) имеет кратковременный характер в начале и конце пневмотранспортирования.With the above limiting parameters, the main mode of pneumatic conveying AML is in the range of 0.05-0 MPa (0.5-0 kgf / cm 2 ). Exceeding these values by 0.02 MPa (0.2 kgf / cm 2 ) and -0.02 MPa (-0.2 kgf / cm 2 ) has a short-term character at the beginning and end of pneumatic conveying.
Устойчивый режим пневмотранспортирования, заключающийся в сохранении гранулометрического состава и физико-химических свойств ПОД, может быть обеспечен только при постоянном расходе транспортирующего воздуха, который в свою очередь зависит также от работоспособности вакуум-насоса и подсоса воздуха в систему из окружающей среды. A stable mode of pneumatic transportation, which consists in maintaining the particle size distribution and physicochemical properties of AML, can be achieved only with a constant flow of conveying air, which in turn also depends on the operability of the vacuum pump and the suction of air into the system from the environment.
При реализации способа используют вакуум-насос, который является побудителем тяги. Работоспособность вакуум-насоса определяют по уровню достигаемого вакуума при заглушенной всасывающей линии его. Исходя из опыта эксплуатации, за удовлетворительную работоспособность вакуум-насоса по этому параметру можно считать обеспечение вакуума не ниже -0,093 МПа (-0,93 кгс/см2). Поэтому перед пуском пневмотранспортной установки в эксплуатацию обеспечивают вакуум перед упомянутым вакуум-насосом при заглушенной его всасывающей линии не ниже -0,093 МПа (-0,93 кгс/см2).When implementing the method, a vacuum pump is used, which is a traction stimulator. The efficiency of the vacuum pump is determined by the level of vacuum achieved when it is a muffled suction line. Based on the operating experience, for satisfactory performance of the vacuum pump for this parameter, we can consider providing a vacuum of at least -0.093 MPa (-0.93 kgf / cm 2 ). Therefore, before starting the pneumatic transport installation into operation, a vacuum is provided in front of the mentioned vacuum pump when its suction line is muffled not lower than -0.093 MPa (-0.93 kgf / cm 2 ).
Неотъемлемой частью пневмотранспортных установок являются осадитель, пылеуловитель, фильтр, которые соединены между собой воздуховодами и требуют тщательной герметизации с целью исключения подсоса из окружающей среды. Для большей надежности необходимо установить контрольный параметр. Таким параметром может служить вакуум перед вакуум-насосом при заглушенной входной части транспортного трубопровода, характеризующий герметичность всей системы. An integral part of pneumatic conveying systems is a precipitator, dust collector, filter, which are interconnected by air ducts and require careful sealing in order to prevent leakage from the environment. For greater reliability, a control parameter must be set. Such a parameter can serve as a vacuum in front of the vacuum pump with a muffled inlet of the transport pipeline, characterizing the tightness of the entire system.
Стабильный режим пневмотранспортировки, сохраняющий гранулометрический состав и физико-химические свойства ПОД, обеспечивается в случае получения вакуума у вакуум-насоса при проверке герметичности всей системы не ниже -0,08 МПа (-0,8 кгс/см2).A stable mode of pneumatic transportation, preserving the particle size distribution and physicochemical properties of AML, is ensured in the case of vacuum at the vacuum pump when checking the tightness of the entire system not lower than -0.08 MPa (-0.8 kgf / cm 2 ).
Для исключения сорбирования влаги ПОД из окружающей среды необходимо обеспечить в процессе его переработки контакт с осушенным воздухом. Поэтому для пневмотранспортирования необходимо подавать сжатый осушенный воздух с влагосодержанием не более 0,8 г/м3, который обеспечивают компрессорной установкой, снабженной осушителем. Эта норма гарантирует отсутствие конденсации влаги при температуре до -20oС.In order to eliminate the adsorption of moisture from the environment, it is necessary to ensure contact with dried air during its processing. Therefore, for pneumatic transportation, it is necessary to supply compressed, dried air with a moisture content of not more than 0.8 g / m 3 , which is provided by a compressor unit equipped with a desiccant. This norm guarantees the absence of moisture condensation at temperatures up to -20 o C.
В период между транспортировками, т.е. при неработающем вакуум-насосе и отсутствии подачи воздуха, может иметь место движение водяных паров из мокрого фильтра в пневмотранспортную систему. Это может привести к заполнению системы влажным воздухом вплоть до конденсации влаги в трубопроводе при соответствующих условиях - при низких температурах на улице. Этот фактор может быть исключен закрытием линии перед мокрым фильтром и водокольцевыми вакуум-насосами путем установки автоматически закрываемых клапанов. Between shipments, i.e. if the vacuum pump is not working and there is no air supply, water vapor may move from the wet filter to the pneumatic conveying system. This can lead to the filling of the system with moist air up to condensation of moisture in the pipeline under appropriate conditions - at low outdoor temperatures. This factor can be eliminated by closing the line in front of the wet filter and liquid ring vacuum pumps by installing automatically closing valves.
После пневмотранспортировки ПОД перед отключением вакуум-насоса из-за сопротивления системы в ней сохраняется вакуум, величина которого убывает по линии от вакуум-насоса к начальному участку трубопровода. Например, в осадителе (разгрузителе) вакуум составляет от -0,03 до -0,04 МПа ( от -0,3 до -0,4 кгс/см2). При отключении вакуум-насоса вакуум у насоса падает быстрее, чем в осадителе (разгрузителе). По этой причине объем осадителя (разгрузителя) самопроизвольно заполняется влажным воздухом из мокрого фильтра, а также через неплотности системы. Влияние этого фактора можно избежать, если перед остановкой вакуум-насоса в систему подавать по дополнительной линии сжатый воздух, с обеспечением давления и вакуума в осадителе (разгрузителе) в пределах (от 0,002 до -0,012) МПа, т.е. (от 0,02 до -0,12) кгс/см2.After AML pneumatic transportation, before turning off the vacuum pump, due to the resistance of the system, a vacuum is maintained in it, the value of which decreases along the line from the vacuum pump to the initial section of the pipeline. For example, in the precipitator (unloader), the vacuum is from -0.03 to -0.04 MPa (from -0.3 to -0.4 kgf / cm 2 ). When the vacuum pump is turned off, the vacuum at the pump drops faster than in the precipitator (unloader). For this reason, the volume of the precipitant (unloader) is spontaneously filled with moist air from a wet filter, as well as through leaks in the system. The influence of this factor can be avoided if compressed air is introduced into the system before stopping the vacuum pump, providing pressure and vacuum in the precipitator (unloader) in the range (from 0.002 to -0.012) MPa, i.e. (from 0.02 to -0.12) kgf / cm 2 .
Давление выше 0,002 МПа (0,02 кгс/см2) приводит к пылению через неплотности герметизирующего затвора и, как следствие, к нарушению работы дозирующего устройства, расположенного под питателем. Этот уровень можно ограничить установкой обратного клапана на линии отвода воздуха из разгрузителя. Нижний предел по вакууму ограничен необходимостью уменьшения подсоса воздуха из помещения.Pressure above 0.002 MPa (0.02 kgf / cm 2 ) leads to dusting through leaks of the sealing shutter and, as a consequence, to disruption of the metering device located under the feeder. This level can be limited by installing a check valve on the air exhaust line from the unloader. The lower limit for vacuum is limited by the need to reduce air leakage from the room.
После отключения вакуум-насоса при подаче дополнительного воздуха на входе в трубопровод одновременно происходит снижение вакуума во всей системе, в том числе и перед вакуум-насосом, что исключает, как показали экспериментальные данные, обратный ход потока воздуха. Данные по нескольким пневмотранспортным линиям приведены ниже в табл.1. After turning off the vacuum pump when additional air is supplied at the inlet to the pipeline, the vacuum in the whole system simultaneously decreases, including in front of the vacuum pump, which excludes, as shown by experimental data, the reverse flow of air flow. Data for several pneumatic conveying lines are given below in table 1.
Как видно из данных таблицы, вакуум падает до "0" быстрее в разгрузителе, чем у вакуум-насоса. При этом вакуум у вакуум-насоса должен быть не выше -0,03 МПа (-0,3 кгс/см2).As can be seen from the table, the vacuum drops to "0" faster in the unloader than the vacuum pump. In this case, the vacuum at the vacuum pump should not be higher than -0.03 MPa (-0.3 kgf / cm 2 ).
Адсорбция влаги ПОД начинается при контакте с воздухом в условиях относительной влажности 60% и более. Поэтому на фазе подготовки и переработки ПОД в производственных условиях при непосредственном контакте с окружающим воздухом заданы относительная влажность воздуха не более 60% и температура в пределах 15-35oС.The moisture absorption of AML begins upon contact with air in conditions of relative humidity of 60% or more. Therefore, in the phase of preparation and processing of AML in a production environment with direct contact with ambient air, relative humidity of not more than 60% and a temperature in the range of 15-35 o C. are set.
При пневмотранспортировке ПОД с подачей сжатого осушенного воздуха с влагосодержанием 0,8 г/м3 при указанных температурах относительная влажность будет в пределах 2-8%. В разгрузителе влагосодержание и относительная влажность повысятся за счет подсоса из помещения.When using AML pneumatic transportation with compressed compressed air with a moisture content of 0.8 g / m 3 at the indicated temperatures, the relative humidity will be in the range of 2-8%. In the unloader, the moisture content and relative humidity will increase due to suction from the room.
В рабочем режиме при максимально возможном подсосе 20% из помещения влагосодержание составит:
0,8•0,8+0,2•13=0,64+2,6=3,24 г/м3,
где 0,8 и 13 г/м3 - влагосодержание в сжатом осушенном воздухе и помещении (максимально зафиксированное значение);
0,8 и 0,2 - доля сжатого осушенного воздуха и воздуха, подсасываемого из помещения в разгрузитель.In operating mode, with a maximum possible suction of 20% of the room, the moisture content will be:
0.8 • 0.8 + 0.2 • 13 = 0.64 + 2.6 = 3.24 g / m 3 ,
where 0.8 and 13 g / m 3 is the moisture content in the compressed, dried air and the room (the maximum recorded value);
0.8 and 0.2 - the proportion of compressed dried air and air sucked from the premises into the unloader.
При температуре в пределах 15-35oС относительная влажность воздуха в разгрузителе будет в пределах 8-32%. Теплоизолированный трубопровод между зданиями проходит по улице, поэтому в зимних условиях происходит охлаждение воздуха в трубопроводе. Замеры температуры воздуха на выходе из трубы показали понижение его до -30oС при температуре воздуха на улице -40oС, это приводит к повышению относительной влажности. При этом температура ПОД снижается на 3oС.At a temperature in the range of 15-35 o C, the relative humidity in the unloader will be in the range of 8-32%. The heat-insulated pipeline between the buildings runs along the street, so in winter conditions the air in the pipeline cools. Measurements of the air temperature at the outlet of the pipe showed a decrease to -30 o C at an outdoor temperature of -40 o C, this leads to an increase in relative humidity. In this case, the AML temperature decreases by 3 o C.
При охлаждении сжатого осушенного воздуха до -30oС температура в разгрузителе будет в пределах:
0,8•(-30)+0,2(15 - 35) = -21 - (-17oС).When cooling the compressed dried air to -30 o With the temperature in the unloader will be in the range:
0.8 • (-30) +0.2 (15 - 35) = -21 - (-17 o С).
При максимальной температуре -21oС влагосодержание в воздухе составит около 1 г/м3. Избыточное количество влаги 3,24-1,0=2,24 г/м3 выпадает в конденсат, что не допустимо.At a maximum temperature of -21 o With moisture content in the air will be about 1 g / m 3 . Excess moisture 3.24-1.0 = 2.24 g / m 3 falls into the condensate, which is not permissible.
Допустимая относительная влажность не более 60% при влагосодержании 3,24 г/м3 обеспечивается при температуре воздуха в разгрузителе 3oС.Permissible relative humidity of not more than 60% with a moisture content of 3.24 g / m 3 is provided at an air temperature in the unloader of 3 o C.
Эта температура воздуха в разгрузителе будет при 20% подсосе воздуха из помещения с температурой на нижнем допустимом уровне 15oС, если температура сжатого осушенного воздуха в конце трубопровода составит не ниже:
0,2•15+0,8•tx=3
где tx - температура воздуха на выходе из трубопровода.This air temperature in the unloader will be at 20% air intake from a room with a temperature at the lowest permissible level of 15 o C, if the temperature of the compressed dried air at the end of the pipeline is not lower:
0.2 • 15 + 0.8 • t x = 3
where t x is the air temperature at the outlet of the pipeline.
Таким образом, для исключения сорбции влаги ПОД необходимо обеспечить температуру воздуха на выходе из трубопровода не ниже 0oС.Thus, to eliminate the sorption of moisture AML, it is necessary to ensure the air temperature at the outlet of the pipeline is not lower than 0 o C.
Повышение температуры воздуха на входе из трубопровода от -30 до 0oС может быть достигнуто путем подачи горячего воздуха. Для оценки необходимого уровня температуры экспериментально-расчетным путем определен коэффициент теплопередачи между воздухом на улице и в трубопроводе, который составил для разных линий в пределах 0,5-0,9 ккал/м2•мин•oС.The increase in air temperature at the inlet from the pipeline from -30 to 0 o With can be achieved by supplying hot air. To assess the required temperature level by experimentally calculated method, the heat transfer coefficient between air on the street and in the pipeline was determined, which for different lines was in the range of 0.5-0.9 kcal / m 2 • min • o C.
По коэффициенту теплопередачи, геометрическим размерам трубопровода и параметрам воздуха по известной формуле теплопередачи легко определить температуру воздуха, с которой необходимо подавать его в трубопровод, чтобы на выходе она была не ниже 0oС.According to the heat transfer coefficient, the geometric dimensions of the pipeline and the parameters of the air using the well-known heat transfer formula, it is easy to determine the temperature of the air with which it is necessary to supply it to the pipeline so that it is not lower than 0 o C. at the outlet
Для удобства настройки температурного режима можно построить графическую зависимость температуры воздуха, подаваемого в трубопровод, от температуры наружного воздуха. Пример для одной из установок приведен на фиг.1. For convenience, setting the temperature regime, you can build a graphical dependence of the temperature of the air supplied to the pipeline, on the temperature of the outside air. An example for one of the installations is shown in figure 1.
Технологический процесс пневматического транспортирования порошкообразного окислителя с добавками приведен на фиг.2. ПОД поступает в контейнер 2. При помощи разгрузочного устройства 1 производят разрушение свода ПОД в контейнере. Выгрузке ПОД из контейнера способствует вибрация, побуждаемая вибратором. Разрушение комков осуществляют путем просейки на виброрешетке 3 и протирки в протирочном барабане 6. Для непрерывной подачи ПОД из загрузителя 4 в протирочный аппарат служит питатель с гибкими лопастями 5. Поступающий на пористую перегородку аэрокамеры 7 ПОД при подаче воздуха насыщается им и приобретает псевдоожиженное состояние. Для создания воздушного потока перед началом транспортирования включают вакуум-насос 15. The process of pneumatic transportation of a powdery oxidizing agent with additives is shown in figure 2. AML enters the
Давление на входе в трубопровод поддерживают в пределах от 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) до -0,02 МПа (0,2 кгс/см2) путем подачи сжатого осушенного воздуха по основной линии через регулятор давления. В холодное время года сжатый осушенный воздух для подогрева подают через теплообменник. Температуру регулируют так, чтобы она на выходе из трубопровода была не ниже 0oC.The pressure at the inlet to the pipeline is maintained in the range from 0.07 MPa (0.7 kgf / cm 2 ) to -0.02 MPa (0.2 kgf / cm 2 ) by supplying compressed, dried air along the main line through the pressure regulator. In the cold season, compressed, dried air for heating is supplied through a heat exchanger. The temperature is controlled so that it is at the outlet of the pipeline was not lower than 0 o C.
Смесь ПОД с воздухом по трубопроводу 8 поступает в разгрузитель 9. В нем происходит отделение от воздуха и осаждение основной массы продукта за счет центробежных сил и резкого падения скорости потока. Уносимые с воздухом из разгрузителя мелкие частицы осаждают в циклоне 10, из которого шлюзовым затвором 11 непрерывно возвращают и смешивают с поступающим и осаждаемым в разгрузителе потоком ПОД. The AML mixture with air through
Установлено, что мелкие частицы ПОД склонны к налипанию с постепенным нарастанием на стенки циклона. Это приводит к нарушению аэродинамических режимов в циклоне, уменьшается эффективность улова. Это приводит к нарушению как гранулометрического, так и химического состава ПОД. Кроме того, это ведет к дополнительному выбросу вредных веществ в атмосферу. С целью исключения этого фактора на циклоне монтируют устройство, оказывающее ударно-импульсное воздействие на стенки циклона. Для повышения эксплуатационной надежности, уменьшения износа рабочих органов указанного устройства целесообразна работа его в циклическом режиме. It was established that small particles of AML are prone to sticking with a gradual increase on the walls of the cyclone. This leads to a violation of aerodynamic regimes in the cyclone, and the catch efficiency decreases. This leads to a violation of both the particle size distribution and the chemical composition of AML. In addition, this leads to an additional emission of harmful substances into the atmosphere. In order to eliminate this factor, a device is mounted on the cyclone, which has a shock-pulse effect on the walls of the cyclone. To increase operational reliability, reduce wear of the working bodies of the specified device, it is advisable to work in a cyclic mode.
Опытами установлено, что для полного удаления налипания мелкой фракции и добавок со стенок циклонов необходимо ударно-импульсное воздействие в течение 20 с с перерывом 70% рабочего времени, т.е. It was established by experiments that in order to completely remove the sticking of small fractions and additives from the walls of cyclones, an impact pulse is necessary for 20 s with a break of 70% of the working time, i.e.
что составляет верхнюю границу.
which makes up the upper bound.
В зависимости от длины линии пневмотранспортирования и свойств ПОД производительность меняется примерно в 1,5 раза, отсюда нижняя граница для перерыва будет:
Так, при продолжительности работы по пневмотранспортированию в течение 20-25 сут через 5-7 сут наблюдалась забивка циклона. По этой причине вместе с отработанным воздухом ежесменно уносилась мелкая фракция ПОД в количестве 10-25 кг за каждые 6 ч в контрольный циклон и направлялась на уничтожение. При апробировании ударно-импульсного воздействия получен положительный эффект, что видно из приведенных в табл.2 данных.Depending on the length of the pneumatic conveying line and the properties of the AML, the productivity changes by about 1.5 times, hence the lower limit for the break will be:
So, with the duration of the pneumatic transportation work for 20-25 days, after 5-7 days, cyclone clogging was observed. For this reason, together with the exhaust air, a small fraction of AML in the amount of 10–25 kg for every 6 hours was taken away to the control cyclone and sent for destruction. When testing the shock-pulse impact, a positive effect was obtained, which can be seen from the data given in table 2.
Из табл.2 видно, что с использованием ударно-импульсного воздействия на циклоне устройства возврата унос мелкой фракции и добавок уменьшился от 0,81 до 0,14-0,17%. From table 2 it is seen that with the use of pulsed shock on the cyclone of the return device, the entrainment of fine fractions and additives decreased from 0.81 to 0.14-0.17%.
Дополнительное улавливание частиц ПОД из воздуха производят в циклоне 12 и мокром фильтре 18. Отработанный и очищенный воздух через водокольцевой вакуум-насос 15 выводят в атмосферу. При неработающих вакуум-насосах воздуховод 13 от мокрого фильтра и вакуум-насосов закрывают обратными клапанами 14, что исключает движение влажного воздуха по системе. Additional trapping of AML particles from the air is carried out in a
После пневмотранспортировки загрузки одного контейнера включают дополнительную подачу сжатого осушенного воздуха по обводной линии в количестве, позволяющем снизить вакуум у вакуум-насоса до величины не более -0,03 МПа (-0,3 кгс/см2). Отключают вакуум-насос и подачу сжатого осушенного воздуха. При этих параметрах исключается обратный ход влажного воздуха в разгрузитель.After pneumatic transportation, the loads of one container include an additional supply of compressed dried air along the bypass line in an amount that allows reducing the vacuum at the vacuum pump to a value of no more than -0.03 MPa (-0.3 kgf / cm 2 ). Turn off the vacuum pump and compressed compressed air. With these parameters, the return stroke of moist air to the unloader is excluded.
Выгрузку ПОД из разгрузителя проводят через шлюзовый затвор барабанного типа 16. Непрерывное поступление ПОД из разгрузителя к шлюзовому затвору осуществляют при постоянном ворошении. Ворошение проводят циклически путем последовательной подачи сжатого осушенного воздуха давлением 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) под перфорированную резину в три секции. Продолжительность подачи воздуха в секции 1-3 с, время между подачами воздуха в секции 5-15 с.Unloading AML from the unloader is carried out through the lock gate of the
Уровень давления и продолжительность подачи сжатого воздуха под перфорированную резину устанавливают исходя из достижения максимального прогиба не более 200 мм и достаточного для прохода и аэрирования ПОД, находящегося над резиной. The pressure level and the duration of the compressed air supply under the perforated rubber are set based on the achievement of a maximum deflection of not more than 200 mm and sufficient for the passage and aeration of the AML located above the rubber.
Время между подачами воздуха в секции в пределах 5-15 с устанавливают в зависимости от сыпучести ПОД. Причем максимальный цикл 15 с устанавливают для хорошо сыпучего, а минимальный 5 с для плохо сыпучего ПОД. The time between the air supply in the section within 5-15 s is set depending on the flowability of the AML. Moreover, the maximum cycle of 15 s is set for well-flowing, and the minimum 5 s for poorly flowing AML.
Указанный способ ворошения без применения механических элементов обеспечивает безопасность ведения процесса. Воздух из разгрузителя удаляют через клапан и циклон 17 в атмосферу. Клапан при отсутствии подачи воздуха и при вакууме в разгрузителе закрывают. The specified method of tedding without the use of mechanical elements ensures the safety of the process. Air from the unloader is removed through the valve and
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001114947A RU2202507C2 (en) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | Method of pneumatic transportation of power-like oxidizer with additives |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001114947A RU2202507C2 (en) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | Method of pneumatic transportation of power-like oxidizer with additives |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2202507C2 true RU2202507C2 (en) | 2003-04-20 |
RU2001114947A RU2001114947A (en) | 2003-06-10 |
Family
ID=20250295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001114947A RU2202507C2 (en) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | Method of pneumatic transportation of power-like oxidizer with additives |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2202507C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478552C1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Device for air transport of loose material |
-
2001
- 2001-05-31 RU RU2001114947A patent/RU2202507C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478552C1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Device for air transport of loose material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9291391B2 (en) | Methods for drying materials and inducing controlled phase changes in substances | |
CA2105783A1 (en) | Cement agglomeration | |
RU2109551C1 (en) | Method of discharge of granular or pulverized deposits from gas-cleaning plant and device for its realization | |
JPS60253783A (en) | Method and device for drying granular body | |
KR102243558B1 (en) | Dry blast based surface treatment device and method for using thereof | |
US4148941A (en) | Process for dust reduction treatment of expanded perlite | |
RU2202507C2 (en) | Method of pneumatic transportation of power-like oxidizer with additives | |
US4541846A (en) | Method of recovering environment-detrimental material | |
MX2011009367A (en) | Operationally reliable coating device for powdery material. | |
RU2642441C1 (en) | Production line of fodder additive | |
US3923343A (en) | Boast assisted conveying system | |
RU2058256C1 (en) | Loose materials loading and unloading suction pneumatic installation | |
CN209438288U (en) | A kind of asphalt waterproofing paint prepares dispensing equipment | |
WO2009005411A2 (en) | Sorbent producing method and a device for carrying out said method | |
CA1094514A (en) | Apparatus and method for pumping powdered material | |
US4014527A (en) | Chemical blending system | |
CN110356788A (en) | A kind of ammonium perchlorate product conveying device | |
Stefanenko et al. | Experimental studies of aspiration and pneumatic conveying systems at the enterprises manufacturing rubber products | |
RU2107523C1 (en) | Device for fire extinguishing | |
JPS6345850B2 (en) | ||
RU2048129C1 (en) | Method and installation for drying friable materials | |
Liu | Fugitive Industrial Particulate Emissions | |
SU1016640A1 (en) | Loose material cooler | |
US344410A (en) | schttman | |
SU1567474A1 (en) | Method and apparatus for reloading loose material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20150514 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190601 |