APARATURA W OCHRONIE ŚRODOWISKA - 5. TRANSPORT I DOZOWANIE MATERIAŁÓW

Transkrypt

1 APARATURA W OCHRONIE ŚRODOWISKA - 5. TRANSPORT I DOZOWANIE MATERIAŁÓW Wykład dla kierunku Ochrona Środowiska Wrocław, 2015 r. Wprowadzenie W procesach technologicznych transport substancji obejmuje czynności związane z przenoszeniem surowców, półproduktów oraz wyrobów gotowych. Dostawy z zewnątrz materiałów niezbędnych do przebiegu procesu oraz wywóz produktów realizowane są przez transport zewnętrzny (np. poprzez samochody, pociągi, statki, samoloty). Ruch i przenoszenie materiałów w obrębie zakładu (instalacji technologicznej) odbywa się dzięki transportowi wewnętrznemu. Materiał przenoszony = nosiwo 1

2 Transport wewnętrzny ciał stałych Do transportu wewnętrznego używane są przede wszystkim: I. do przenoszenia ciał ruchem przerywanym dźwignice; II. do przenoszenia ciał ruchem ciągłym przenośniki ; III. do przenoszenia materiałów na stosunkowo krótkie odległości (tj. do podawania/zasilania/dozowania) zasilacze (podajniki oraz dozowniki). Dźwignice cięgniki Dźwignice pracują okresowo; służą do podnoszenia lub przenoszenia ciał stałych. Rodzaje: 1. cięgniki dźwignice proste, którymi za pomocą odpowiedniego uchwytu (haka, chwytaka), przymocowanego do cięgna (liny, łańcucha), można przenosić ładunek; 2

3 Cięgniki przykłady wciągniki linowe Źródło: adzenia-dopodnoszenia/wciag nikilancuchowe/wciagn ik-lancuchowyz100025t-10t/ wciągniki łańcuchowe Źródło: adzenia-dopodnoszenia/wciag niki-linowe- 2/wciagnik-linowyk10-k11-k12-k15/ wciągarki linowe Źródło: Dźwignice wózki 2. wózki stosowane przede wszystkim do przenoszenia ładunków w płaszczyźnie poziomej lub nieznacznie pochylonej; niektóre konstrukcje umożliwiają podnoszenie materiałów (ruch w pionie); szeroko rozpowszechnione przy okresowym ruchu materiałów w halach produkcyjnych i magazynowych; Źródło: 3

4 Dźwignice suwnice 3. suwnice dają możliwość transportu w przestrzeni określonej możliwością podnoszenia uchwytu, drogą jazdy wózka i mostu suwnicy; używane do obsługi hal, magazynów i placów oraz do rozładunku/załadunku innych urządzeń; Źródło: =katalog&kat_gl=78&kat=206&prod=740 Źródło: suwnicabramowa.pl/sites/default/files/suw nice/galeria/suwnica_galeria_23.jpg Magazyn z suwnicą pomostową Magazyn na wolnym powietrzu z dźwignicą mostową: 1 szyna jezdna, 2 pomost (most), 3 wózek chwytaka, 4 kabina maszynisty, 5 magazyn otwarty, 6 wagon, 7 materiał magazynowany, 8 chwytak (czerpak), 9 słupy nośne Źródło: Koch R., Noworyta A., Procesy mechaniczne w inżynierii chemicznej. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa,

5 Suwnice przykłady zastosowań Suwnice chwytakowe w spalarniach odpadów Źródło: Źródło: Suwnice przykłady zastosowań Suwnica pomostowa chwytakowa - Gorażdże Cement Źródło: 5

6 Dźwignice żurawie 4. żurawie przenoszą ładunek wzdłuż łuku kołowego i mogą obejmować przestrzeń objętą walcem. Źródło: Żurawie przykłady zastosowań Żurawie wykorzystywane są m.in. do obsługi urządzeń w przepompowniach i oczyszczalniach ścieków. Stosowanie żurawi ma na celu wyeliminowanie ręcznego podnoszenia ciężkich urządzeń (np. pomp, mieszadeł). Źródło: Źródło: 6

7 Żurawie przykłady zastosowań Żuraw z chwytakiem na składowisku odpadów Źródło: Przenośniki rodzaje Przenośniki urządzenia transportowe o działaniu ciągłym. Podział według sposobu przemieszczania materiału przenoszonego przez elementy przenośnika: 1. cięgnowe; 2. bezcięgnowe; 3. z medium pośrednim (pneumatyczne i hydrauliczne). 7

8 Przenośniki cięgnowe Przenośniki cięgnowe transport odbywa się za pośrednictwem cięgna (taśmy/łańcucha/liny). Materiał może być przenoszony: bezpośrednio na cięgnie; za pomocą elementu nośnego przymocowanego do cięgna. Rodzaje przenośników cięgnowych: a) taśmowe, b) członowe, c) zgarniakowe, d) kubełkowe. Przenośniki taśmowe Przenośniki taśmowe cięgnem może być taśma tekstylno-gumowa, taśma stalowa lub taśma z siatki drucianej; taśma opięta jest na dwóch bębnach (napinającym i napędowym) i podtrzymywana jest przez obrotowe rolki (krążniki). 1 bęben napinający, 2 bęben napędowy, 3 krążniki, 4 taśma, 5 napinacz wózkowy, Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa,

9 Przenośniki taśmowe układ taśm Rolki nośne mogą tworzyć układ płaski taśmy lub nieckowy. a) b) c) Sposób ułożenia taśm na górnych i dolnych krążnikach: a) taśma płaska, b) i c) taśmy wklęsłe (ułożenie nieckowe) Przenośniki taśmowe nadają się do transportu poziomego i transportu pod niedużym nachyleniem do poziomu (do ok. 30 ) materiałów sypkich, grubo- i drobnoziarnistych na dowolne odległości. Przenośniki taśmowe załadunek materiałów Załadunek materiałów odbywa się za pomocą suwnic, wózków lub koszy zasypowych/zsuwni. a) b) Przykładowe urządzenia do załadunku nosiwa: a) zsuwnia, b) zsuwnia z bębnem pośrednim 1 zsuwnia, 2 bęben zwrotny, 3 bęben pośredni, 4 przenośnik taśmowy Źródło: Koch R., Noworyta A., Procesy mechaniczne w inżynierii chemicznej. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa,

10 Przenośniki taśmowe wyładunek materiałów Wyładunek materiałów może odbywać się: a) bezpośrednio z bębna głowicy, b) za pośrednictwem zgarniaczy (pługów) jednostronnych, c) za pośrednictwem zgarniaczy (pługów) dwustronnych, d) za pośrednictwem wózków zrzutowych. a) b) d) Przykładowe urządzenia do wyładunku nosiwa 1,4 zsuwnie, 2 wózek rozładowujący, 3 bęben napędowy, 5 prowadnica wózka, 6 bęben napinający Źródło: Koch R., Noworyta A., Procesy mechaniczne w inżynierii chemicznej. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1998 c) Przenośniki taśmowe przykłady Źródło: Źródło: mazata.pl/produkty/przenosniki/tasmowe 10

11 Przenośniki taśmowe przykłady zastosowań sortownie odpadów; Źródło: Źródło: Przenośniki taśmowe przykłady zastosowań oczyszczalnie ścieków: w układach higienizacji osadów, jako urządzenia służące do transportu skratek i osadu Źródło: 11

12 Przenośniki członowe Przenośniki członowe elementy nośne, czyli człony (np. płyty, korytka) przymocowane są do jednego lub dwóch równoległych cięgien (np. lin, łańcuchów); człony zachodzą na siebie, uniemożliwiając wysypywanie się materiału. Przenośnik członowy: 1 napęd, 2 urządzenie napinające, 3 człony, 4 osłona Przenośniki członowe płytowe Przenośnik członowy: 1 zsuwnia, 2 taśma członowa, 3 rolki nośne, 4 tarcza napędowa, 5 lej wyładunkowy, 6 szyna jedna, 7 tarcza napinająca, 8 urządzenie napinające Źródło: Koch R., Noworyta A., Procesy mechaniczne w inżynierii chemicznej. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa,

13 Przenośniki członowe/płytowe przykłady Źródło: biprotrans.pl/pl/wp-content/uploads/2014/05/slajd_2-1169x500.jpg Źródło: articles/obrazky/details/clankovy_dopravnikprimy.jpg Przenośniki członowe/płytowe przykłady zastosowań sortownie odpadów; zakłady recyklingu odpadów Źródło: 13

14 Przenośniki zgarniakowe Przenośniki zgarniakowe materiał przesuwany jest w nieruchomym korycie (otwartym lub zamkniętym) za pomocą poprzeczek, tzw. zgarniaków, przymocowanych do cięgna; zgarniaki mogą mieć kształt prostokątny lub tarczowy (krążkowy); mogą być także specjalnie wyprofilowanymi ogniwami łańcucha. a) b) Przenośniki zgarniakowe: a) ze zgarniakami prostokątnymi, b) ze zgarniakami tarczowymi (krążkowymi) Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 2004 Przenośniki zgarniakowe przykłady Źródło: Źródło: prefamet.com.pl/przenosniki-podajniki/zgrzeblowe Źródło: 14

15 Przenośniki zgarniakowe przykłady zastosowań sortownie odpadów; składowiska odpadów; Źródło: Przenośniki zgarniakowe przykłady zastosowań Poziomy przenośnik zgarniakowy TKF do załadunku silosów biomasy w Elektrociepłowni Wrocław Źródło: mhc-engineering.pl/instalacja_rozladunku_i_magazynowania_biomasy_oraz_instalacja_transportu _biomasy_elektrocieplownia_wroclaw,16 15

16 Przenośniki kubełkowe Przenośniki kubełkowe materiał przenoszony jest porcjami w kubełkach przymocowanych do cięgna (łańcucha lub taśmy); cięgno opięte jest na kołach łańcuchowych lub bębnach; całość zamknięta jest obudową zaopatrzoną w dolnej części w otwór załadunkowy, a w górnej w wyładunkowy. Przenośnik kubełkowy: 1 kubełki, 2 cięgno, 3,4 bębny/koła łańcuchowe, 5 obudowa Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 2004 Przenośniki kubełkowe rodzaje Przenośniki kubełkowe mogą przenosić materiał: a) w pionie lub w pozycji znacznie odchylonej od poziomu elewatory; kubełki związane są sztywno z cięgnem; Elewator: 1 głowica, 2 przenośnik taśmowy, 3 szyb pionowy, 4 dno szybu, 5 stopa elewatora, 6 zsuwnia, 7 przenośnik załadowujący, 8 kubełki Źródło: Koch R., Noworyta A., Procesy mechaniczne w inżynierii chemicznej. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa,

17 Przenośniki kubełkowe rodzaje b) po zamkniętej trasie, częściowo poziomej i częściowo pionowej konwojery; kubełki zawieszone są wahliwie podczas ruchu kubełki są w tej samej pozycji, a zmiana położenia następuje jedynie podczas opróżniania. Fragment łańcucha przenośnika kubełkowego okrężnego: 1 kubełek wahliwy, 2 łańcuch drabinkowy Źródło: Koch R., Noworyta A., Procesy mechaniczne w inżynierii chemicznej. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1998 Przenośniki kubełkowe przykłady Źródło:megabelzyce.all.biz/podnosnik -kubelkowy-g188652#!prettyphoto/0/ Źródło: Źródło: -ziarna/podnosniki-kubelkowe/ 17

18 Przenośniki kubełkowe przykłady zastosowań instalacje oczyszczania gazów transport sorbentu; Przenośnik kubełkowy transportujący sorbent do szczytu zbiornika sorbentu instalacja odsiarczania w Elektrowni Turów Źródło: Przenośniki bezcięgnowe Przenośniki bezcięgnowe transport odbywa się bez użycia cięgna, ale z pomocą: elementów śrubowych; wstrząsów; impulsów pchających; obracających się wałków; grawitacji itp. 18

19 Przenośniki grawitacyjne i impulsowe Do grupy przenośników grawitacyjnych i impulsowych zaliczyć można: zsuwnie (ślizgi); przenośniki nienapędzane (samotoki): a) wałkowe/rolkowe; b) krążkowe. a) b) 1 rama, 2 wałki, 3 krążki Przenośniki wałkowe przykłady Źródło: Źródło: 19

20 Przenośniki krążkowe przykłady Źródło: Źródło: roleczkowe-przenosniki/regulowany-przenosnik-rolkowy--- krazkowy/p/m9012/ Przenośniki śrubowe Przenośniki śrubowe (ślimakowe) materiał przesuwany jest w korycie (otwartym lub zamkniętym) za pomocą obracającego się wału o powierzchni śrubowej; materiał może być transportowany poziomo, pod pewnym kątem względem poziomu, a także pionowo. 1 napęd, 2 koryto, 3 zsuwnia, 4 zwoje ślimaka, 5 wylot nosiwa, 6 widok ślimaka z czoła Źródło: Koch R., Noworyta A., Procesy mechaniczne w inżynierii chemicznej. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa,

21 Przenośniki śrubowe przykłady Źródło: odkrywkowe-36/4-podstrony/oferta/19- przenonik-limakowy.html Źródło: Źródło: Przenośniki śrubowe rodzaje Różnorodność materiałów powoduje istnienie wielu wzorów ślimaków: a),b) o gwincie jedno- i dwuzwojowym do przenoszenia materiałów sypkich, lekkich; c) wstęgowych do materiałów ciastowatych, wilgotnych i adhezyjnych; d) łopatkowych, e) ze zwojami wycinanymi, f) ze zwojami zaginanymi jeśli podczas transportu prowadzone jest mieszanie, chłodzenie lub ogrzewanie. Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa,

22 Przenośniki wstęgowe/spiralne (bezwałowe) Podajniki peletów do kotłów Źródło: Przenośnik z giętkim ślimakiem wstęgowym: 1 ślimak wstęgowy, 2 przewód elastyczny, 3 napęd Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 2004 Przenośniki śrubowe przykłady zastosowań oczyszczalnie ścieków transport osadu, szlamu; Źródło: Źródło: 22

23 Przenośniki śrubowe przykłady zastosowań instalacje oczyszczania gazów transport pyłu zatrzymanego w filtrach; Instalacja odsiarczania spalin w Megaterm EC-Lublin Zatrzymany w filtrze pył transportowany jest układem hermetycznych przenośników ślimakowych do zbiorników magazynowych Źródło: Przenośniki wstrząsowe Przenośniki wstrząsowe ruch materiału odbywa się dzięki odpowiedniemu wykorzystaniu sił tarcia i bezwładności. Podział: przenośniki wstrząsane (długoskokowe); przenośniki wibracyjne (krótkoskokowe). 23

24 Przenośniki wstrząsane Przenośniki wstrząsane koryto opiera się na ramie fundamentowej za pośrednictwem listew sprężystych; dzięki napędowi mimośrodowemu uzyskuje się wahadłowy ruch koryta: podczas ruchu do przodu koryto unosi się do góry, a podczas ruchu wstecznego przesuwa się w dół. 1 listwa sprężysta, 2 napęd mimośrodowy, 3 koryto (rynna) Źródło: Koch R., Noworyta A., Procesy mechaniczne w inżynierii chemicznej. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1998 Przenośniki wstrząsane przykład Źródło: Kulinowski P., Przenośnik wstrząsany, _Kulinowski.pdf 24

25 Przenośniki wibracyjne Przenośniki wibracyjne koryto wprowadzane jest w drgania dzięki wibratorowi; działanie wibracji powoduje podrzucanie cząstek materiału do góry i ruch do przodu. Przenośnik wibracyjny z napędem elektromagnetycznym: 1 napęd, 2 sprężyny (listwy sprężyste), 3 rynna (koryto) Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 2004 Przenośniki wibracyjne przykłady Źródło: Źródło: Źródło: 25

26 Przenośniki pneumatyczne Przenośniki pneumatyczne materiał jest porywany i przenoszony przez strumień powietrza do miejsca wyładunku, który następuje w wyniku gwałtownego zmniejszenia prędkości lub kierunku ruchu gazu; transport pneumatyczny odbywa się w zamkniętych przewodach, na znaczne odległości, we wszystkich kierunkach w przestrzeni; transport pneumatyczny jest stosowany w przypadku materiałów sypkich, lekkich, niezbrylających się. Przenośniki pneumatyczne ssące Przenośniki ssące pracują na zasadzie wytworzenia w rurociągu podciśnienia i zasysaniu materiału bezpośrednio ze zbiorników lub hałd; materiał wyładowywany jest w wyniku działania na cząstki sił bezwładności. Instalacja ssąca transportu pneumatycznego (materiał pobierany jest ze zbiornika i podawany do innego zbiornika) 1 zasysanie powietrza (filtr), 2 zasobnik z podajnikiem, 3 zbiornik-separator, 4 filtr, 5 sprężarka (lub wentylator) Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa,

27 Przenośniki pneumatyczne ssące Materiał może być pobierany z kilku źródeł (za pomocą dysz) i transportowany do jednego miejsca wyładunkowego. Przenośnik pneumatyczny ssący (materiał pobierany jest z hałd i przenoszony do miejsca odbioru) 1 dysze ssące, 2 przewód ssący, 3 odbieralnik, 4 urządzenie rozładowcze, 5 filtr, 6 pompa próżniowa Przenośniki pneumatyczne tłoczące Przenośniki tłoczące materiał transportowany jest dzięki sile nacisku wywieranej przez sprężone powietrze; dozowany do przewodu materiał jest porywany przez powietrze i tłoczony do miejsca rozładunku. Instalacja tłocząca transportu pneumatycznego (materiał pobierany jest ze zbiornika i podawany do innych zbiorników) 1 zbiornik materiału, 2 sprężarka, 3 podajnik, 4 zasuwy, 5 zasobniki produktu, 6 filtry Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa,

28 Przenośniki pneumatyczne tłoczące Materiał może być przemieszczany z jednego miejsca do kilku punktów odbioru. Przenośnik pneumatyczny tłoczący (materiał pobierany jest z zasobnika i podawany do kilku punktów odbioru) 1 sprężarka, 2 zbiornik wyrównawczy, 3 oddzielacz wody i oleju, 4 przewód, 5 zasobnik, 6 podajnik, 7 odbieralnik, 8 filtr, 9 urządzenie rozładowcze Przenośniki pneumatyczne tłoczące przykłady Źródło: pom.com.pl/wyroby_pom/przenosniki_pneumatyczne/ img/t_t378_2_dozownik.jpg Źródło: 28

29 Przenośniki pneumatyczne ssąco-tłoczące Przenośniki ssąco-tłoczące układ taki pozwala na pobieranie materiału z kilku miejsc i transportowany do kilku punktów odbioru. Przenośnik pneumatyczny ssąco-tłoczący 1 dysze ssące, 2 przewód ssący, 3 odbieralnik, 4 urządzenie rozładowcze, 5 filtr, 6 pompa, 7 zbiornik wyrównawczy, 8 oddzielacz wody i oleju Przenośniki pneumatyczne ssąco-tłoczące przykłady Źródło: pneumatyczne/565-przenosnik-ssaco-tloczacy-t- 470.html Źródło: agromil.pl/dmuchawa-ssaco-tloczaca-firmyodolanow/424-dmuchawa-ssaco-tloczaca.html 29

30 Przenośniki hydrauliczne Przenośniki hydrauliczne służą do transportu ciał stałych za pomocą przepływającej cieczy; transport może odbywać się w dół (dzięki wykorzystaniu różnicy poziomów) oraz poziomo i w górę (przez zastosowanie pomp); w transporcie hydraulicznym wykorzystuje się otwarte kanały lub przewody zamknięte; przenoszony materiał nie powinien być rozpuszczalny i nie powinien reagować z cieczą; separacja cząstek na końcu drogi odbywa się w wyniku sedymentacji lub filtracji. Przenośniki hydrauliczne przykład Źródło: wymasolutions.pl/flume-conveyor.html 30

31 Dobór przenośników według granulacji materiału Charakterystyka materiału Przenośniki taśmowe członowe kubełkowe zabierakowe ślimakowe wstrząsowe pneumatyczne pylisty ziarnisty drobnokawałkowy średniokawałkowy wielkokawałkowy + + Zasilacze do ciał stałych Zasilacze do ciał stałych służą do transportu materiałów na krótkie odległości; można podzielić na podajniki i dozowniki; urządzenia te służą do odmierzania określonej objętości lub masy materiału w sposób ciągły lub okresowy i podawania do odpowiednich aparatów, rurociągów itp. Wiele typów podajników (np. taśmowe, członowe, zabierakowe) ma konstrukcję bardzo podobną do omawianych już przenośników. 31

32 Podajniki walcowe Podajnik walcowy z kosza zasypowego (lub zbiornika) materiał zsuwa się na powierzchnię walca i podczas jego ruchu obrotowego przenoszony jest do rury wysypowej; ilość wysypującego się materiału reguluje się zasuwą. 1 kosz zasypowy, 2 walec, 3 rura wysypowa, 4 zasuwa regulacyjna Podajniki celkowe Podajnik celkowy (klatkowy, skrzydełkowy, łopatkowy, komorowy) składa się z korpusu, wirnika z łopatkami oraz króćców: zasypowych i wysypowych; podczas obrotu wirnika materiał wsypuje się do klatek wirnika, a następnie przekazywany jest do króćca wysypowego; strumień materiału reguluje się zmieniając częstość obrotów wirnika. Podajniki : a) skrzydełkowy, b) celkowy - zamknięty Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa,

33 Podajniki celkowe przykłady Źródło: Źródło: Podajniki celkowe przykłady zastosowań instalacje ochrony powietrza: zamknięcie zbiorników pyłu oraz umożliwienie ich opróżnienia; dozowanie sorbentów (np. mączki wapiennej); Źródło: Źródło: 33

34 Podajniki ślimakowe Podajnik ślimakowy podobny w budowie do podajnika ślimakowego (śrubowego); koryto ze ślimakiem przytwierdzone jest do kosza zasypowego. Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 2004 Podajniki tłokowe Podajnik tłokowy składa się z rynny, po której dnie przesuwa się ruchem posuwisto-zwrotnym tłok; tłok połączony jest z korbowodem i mechanizmem korbowym. 1 rynna, 2 tłok, 3 korbowód, 4 mechanizm korbowy, 5 kosz zasypowy, 6 króciec wysypowy 34

35 Podajniki talerzowe Podajnik talerzowy (tarczowy) składa się z poziomej obracającej się tarczy oraz zgarniaka, ustawionych pod otworem wsypowym zbiornika; materiał wysypuje się z kosza na tarczę, skąd zgarniakiem jest przesuwany do rury wysypowej; regulacja ilości materiału dokonywana jest przez zmianę odległości pierścienia przesuwnego nad tarczą. 1 tarcza obrotowa, 2 zgarniak, 3 zasobnik, 4 pierścień regulacyjny, 5 śruba regulacyjna Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa,