CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI
2.2. Các phương pháp vận chuyển vật liệu rời
2.2.2. Vận chuyển bằng khí nén
Vận chuyển vật liệu bằng không khí dựa trên nguyên lí khả năng chuyển động của dòng khí trong các ống dẫn. Với tốc độ nhất định để mang vật liệu từ chỗ này đến chỗ khác dưới trạng thái lơ lửng. Theo lý thuyết thì có thể dùng không khí vận chuyển vật liệu rời có khối lượng riêng và kích thước hạt bất kỳ. Nhưng vì năng lượng để vận chuyển tiêu tốn nhanh rất nhiều lần so với trọng lực của hạt vật liệu rời, cho nên trong thực tế phạm vi ứng dụng của phương pháp vận chuyển bằng không khí còn hạn chế.
Thiết bị vận chuyển bằng khí nén có năng suất lớn đến 800 tấn/h với khoảng chuyển dời đến 1800m hoặc lớn hơn, độ cao vận chuyển lên đến 100m.
Hình 2.4 – Hệ thống vận chuyển bằng khí nén
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI
Nguyên liệu hạt được ôtô hoặc tàu chở tới, đổ vào thùng chứa rồi được hút theo ống dẫn vào buồng lắng hạt. Tại đây do vận tốc dòng khí giảm, hạt lắng xuống đáy buồng, sau đó được tháo ra nhờ bộ phận tháo liệu lắp ở đáy buồng. Không khí được dẫn vào cyclone lắng rồi vào túi lọc vải để làm sạch bụi. Từ máy lọc không khí sạch được hút vào quạt và ra ngoài trời. Để có thể lấy nguyên liệu tại nhiều vị trí khác nhau cần có các đoạn ống mềm. Nhờ hệ thống này có thể hút nguyên vật liệu từ nhiều vị trí trong cùng một lúc.
Muốn làm cho hỗn hợp không khí và các hạt vật liệu vận chuyển được trong các ống dẫn thì cần phải tạo được sự chênh lệch áp suất giữa hai đầu ống, nói cách khác là phải tạo ra áp lực. Áp lực được tạo thành bằng cách giảm áp suất của không khí hút hoặc tăng áp suất của không khí đẩy. Vận tốc của dòng khí thường bằng hoặc lớn hơn vận tốc thăng bằng của hạt rắn.
2.2.2.2. Phân loại
Theo tổn thất áp suất được tạo thành có thể chia hệ thống vận chuyển khí động làm 3 loại:
Các hệ thống áp suất thấp, trong đó tổn thất áp suất thấp không vượt quá 5.103 N/m2.
Các hệ thống áp suất trung bình, trong đó tổn thất áp suất thấp lớn nhất không vượt quá 104 N/m2.
Các hệ thống áp suất cao, trong đó tổn thất áp suất lớn hơn 104 N/m2. a. Hệ thống vận chuyển bằng khí động ở áp suất thấp và trung bình
Nguyên lý: Vật liệu được cấp vào và vận chuyển trong đường ống nhờ có độ loãng (độ chân không của không khí trong ống dẫn), hệ thống này còn được gọi là hệ thống chân không.
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI
Hình 2.5 – Thiết bị vận chuyển khí nén kiểu hút với áp suất thấp và trung bình Vật liệu (1) được hút từ đống vật liệu qua một hoặc nhiều vòi hút (2), ở tại đầu hút không khí và vật liệu được hòa trộn tạo thành hỗn hợp (bao gồm không khí và vật liệu) gọi là hỗn hợp khí. Hỗn hợp khí chuyển động thành một dòng liên tục trong ống mềm (3). Hỗn hợp từ đường ống dẫn đi vào bộ phận dỡ liệu (4), tại đây do diện tích mặt cắt lớn nên tốc độ chuyển động của dòng hỗn hợp khí giảm xuống đột ngột, cùng với tác dụng của trọng lượng bản thân của các phần tử mà vật liệu được lắng xuống, đi qua van (6), còn không khí lẫn bụi tiếp tục đi vào bộ phận lọc bụi (7), không khí được lọc sạch bụi, không khí sạch đi qua quạt gió (8) ra ngoài môi trường.
Đặc điểm: Các thiết bị kiểu hút có kết cấu đơn giản, trọng lượng không lớn, kích thước nhỏ, nhược điểm của chúng là năng suất không lớn, khoảng cách và độ cao vận chuyển nhỏ do hạn chế trị số chân không trong hệ thống.
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI
b. Hệ thống vận chuyển bằng khí động với áp suất cao
Hình 2.6 – Thiết bị vận chuyển bằng khí với áp suất cao
Nguyên lý: Trong hệ thống này cấp vật liệu và vận chuyển vật liệu nhờ lực đẩy của dòng không khí chuyển động trong đường ống dẫn.
Vật liệu đi từ phễu cấp liệu qua van quay vào ống dẫn nhờ vào áp lực không khí do máy nén tạo ra, vật liệu được di chuyển theo đường ống dẫn đi vào bộ phận dỡ liệu, ở đây có tiết diện lớn nên tốc độ chuyển động của dòng khí giảm xuống đột ngột cùng với tác dụng của trọng lực bản thân các phần tử vật liệu lắng xuống rồi qua van chuyển hướng rồi xuống phiễu chứa, không khí chứa bụi vào bộ lọc bụi và đưa khí sạch ra môi trường bên ngoài.
Đặc điểm: So với hệ thống vận chuyển theo kiểu hút thì vận chuyển theo kiểu đẩy có những ưu điểm như: có khả năng vận chuyển vật liệu đi xa hơn và vận chuyển vật liệu với nồng độ hỗn hợp cao hơn. Nhưng nó không thể hút được tại các vị trí nạp liệu.
Để đảm bảo cho các hệ thống vận chuyển bằng không khí làm việc không bị ngưng
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI
Trường hợp vận chuyển hạt trong các ống dẫn thẳng đứng lấy v = 22 m/s khi nồng độ là à ≤ 4 kg/kg và v = 25 m/s khi à > 4 kg/kg.
Trường hợp vận chuyển hạt trong cỏc ống dẫn nằm ngang khi à = 1 ữ 4 kg/kg v ≥ 18 ÷ 22 m/s.