Transportoarele mecanice

38
2Capitolul 2 UTILAJUL PENTRU TRANSPORTAREA, ŞI PĂSTRAREA MATERIEI PRIME Materia primă principală în panificaţie este făina. La întreprindere ea se păstrează în depozite speciale. Deoarece la pregătirea produselor de panificaţie partea ponderabilă a componentelor revine făinii apoi suprafaţa depozitelor pentru păstrarea făinii alcătuieşte 80 la sută din suprafaţa totală a depozitelor. În funcţie de modul de păstrare a făinii în depozite, ele pot fi cu păstrarea făinii în vrac şi cu păstrarea făinii în ambalaj. Ca regulă întreprinderile moderne sunt dotate cu depozite cu păstrarea făinii în vrac. În ambalaj, ca regulă saci, făina se păstrează numai la întreprinderile vechi şi la unele brutării de capacitate mică. Păstrarea făinii în vrac este mai eficientă din următoarele considerente: dispare necesitatea de saci, sunt mecanizate complet operaţiile de încărcare-descărcare, sunt mult mai superioare condiţiile sanitare de păstrare şi transportare a făinii, sunt reduse esenţial a pierderile de făină şi a cheltuielilor la transportare. Avantajele evidente ale păstrării făinii în vrac a provocat modificarea depozitelor la multe întreprinderi transformându-le din depozite cu păstrarea făinii în ambalaj în depozite cu păstrarea făinii în vrac. Clasificarea instalaţiilor de transport a făinii este redată în schemă.

Transcript of Transportoarele mecanice

Page 1: Transportoarele mecanice

2Capitolul 2

UTILAJUL PENTRU TRANSPORTAREA, ŞI PĂSTRAREA MATERIEI PRIME

Materia primă principală în panificaţie este făina. La întreprindere ea se păstrează în depozite speciale. Deoarece la pregătirea produselor de panificaţie partea ponderabilă a componentelor revine făinii apoi suprafaţa depozitelor pentru păstrarea făinii alcătuieşte 80 la sută din suprafaţa totală a depozitelor. În funcţie de modul de păstrare a făinii în depozite, ele pot fi cu păstrarea făinii în vrac şi cu păstrarea făinii în ambalaj. Ca regulă întreprinderile moderne sunt dotate cu depozite cu păstrarea făinii în vrac. În ambalaj, ca regulă saci, făina se păstrează numai la întreprinderile vechi şi la unele brutării de capacitate mică.

Păstrarea făinii în vrac este mai eficientă din următoarele considerente: dispare necesitatea de saci, sunt mecanizate complet operaţiile de încărcare-descărcare, sunt mult mai superioare condiţiile sanitare de păstrare şi transportare a făinii, sunt reduse esenţial a pierderile de făină şi a cheltuielilor la transportare.

Avantajele evidente ale păstrării făinii în vrac a provocat modificarea depozitelor la multe întreprinderi transformându-le din depozite cu păstrarea făinii în ambalaj în depozite cu păstrarea făinii în vrac.

Clasificarea instalaţiilor de transport a făinii este redată în schemă.

Fig.2.1. Clasificarea instalaţiilor de transport al făinii.

Page 2: Transportoarele mecanice

2. INSTALAŢIILE DE TRANSPORT ALE DEPOZITELOR CU PĂSTRAREA FĂINII ÎN VRAC

În depozitele cu păstrarea făinii în vrac ea se transportă cu mijloace de transport mecanice sau pneumatice.

În calitate de mijloace de transport mecanic la întreprinderile de panificaţie se folosesc transportoarele melc, elevatoarele şi transportoarele cu palete. Din toată gama transportoarelor pneumatice utilizare mai largă au găsit transportoarele pneumatice cu aspiraţie şi transportoarele aerosole.

2.1.1 Transportoarele mecanice

Transportorul melc (şnecul) este folosit pentru transportarea produsului în vrac pe traiectorii orizontale şi verticale. În dependenţă de destinaţia funcţională, transportoarele melc din depozitele de făină şi de zahăr a întreprinderilor de panificaţie se divizează în transportoare melc distribuitoare şi transportoare melc alimentatoare. Transportoarele distribuitoare se folosesc la vehicularea făinii sau a zahărului în silozurile de producere, iar cele alimentatoare pentru alimentarea dozatoarelor cu făina din aceste silozuri.

Elementele de bază ale transportorului melc sunt (fig. 2.2) paletele 4 fixate pe axul 3, jgheabul 2 racordul de alimentare 1 şi de evacuare 6 şi mecanismul de acţionare.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Fig.2.2. Transportorul melc: 1 – racord de alimentare; 2 - jgheab; 3 - paletă; 4 - ax; 5 – lagăr cu cuzineţi; 6 – racord de evacuare; 7 - lagăr; 8 - reductor; 9 – motor electric

Făina sau zahărul prin racordul de alimentare 1 nimereşte înăuntrul jgheabului 2, de aici se antrenează cu paleta în formă de filet şi se

Page 3: Transportoarele mecanice

transportă înspre racordul de evacuare 6. Melcul este pus în mişcare de la motorul electric 9 prin intermediul reductorului 8.

Principiul de funcţionare al transportoarelor melc constă în aceea că melcul rotativ acţionând asupra produsului cu o presiune oarecare îi aplică unica mişcare posibilă – paralel axei de rotaţie. Rotirea produsului în jurul axului melcului este frânată de forţa de greutate a făinii şi de forţele de frecare a făinii de pereţii jgheabului şi de suprafaţa melcului. E de menţionat că pentru evitarea rotirii produsului în transportoarele verticale este necesar de creat o aşa forţă centrifugă care ar provoca forţe de frecare apte de a frâna viteza produsului în direcţia radială.

Avantajele transportoarelor melc se exprimă prin simplitate în construcţie şi exploatare, lipsă de piese motrice externe, posibilitate de transportare în jgheab ermetic, posibilitate de combinare a operaţiei de transportare cu unele operaţii tehnologice, etc.

Totuşi unele dezavantaje ale transportorului limitează domeniile lui de utilizare. Aceste dezavantaje sunt: consum sporit de energie din cauza forţelor de frecare prezente, deteriorarea considerabilă a produsului în urma frecării lui de jgheab şi de melc.

Neajunsurile menţionate permit utilizarea transportorului melc pentru fluxuri de mărfuri cu debitul nu mai mare de 100 m3/h la distanţe reduse.(pentru transportoarele orizontale şi înclinate până la 30…40 m, pentru cele verticale până la 15…20 m).

Organul de lucru al transportorului este melcul alcătuit din axul 4 pe care este fixată paleta 3. Paletele sunt confecţionate din foi de metal prin ştanţare sau prin laminare între valţuri conici.

Cu scopul măririi productivităţii, unii melci sunt confecţionaţi din mai multe palete. În funcţie de numărul de palete pe melc se deosebesc melci cu o intrare, cu două intrări şi cu trei intrări, iar în funcţie de direcţia suprafeţei elicoidale a palete – cu pas spre stânga şi cu pas spre dreapta.

Parametrii principali a transportoarelor melc (diametrul şi pasul) staţionare de destinaţie generală sunt indicaţi în GOST 2037-82.

Axul melcului ca regulă este alcătuit din secţii separate, aceasta uşurează asamblarea transportorului. Secţiile sunt confecţionate din ţevi de metal. Când axul are lungimi foarte mari, el trebuie susţinut în extremităţi, dar şi la distanţe de 2…2,5 m, prin lagărele simple cu cuzineţi 5 şi 7.

Productivitatea transportorului melc (Q, în kg/s) se stabileşte prin relaţia:

Page 4: Transportoarele mecanice

, (2.1)

în care F este aria secţiunii transversale a spaţiului dintre jgheab şi axul melcului, în m2; –viteza produsului, în

m/s; – densitatea

produsului, în kg/m3; – coeficient de utilizare a ariei secţiunii transversale a

jgheabului;D – este diametrul interior al jgheabului, în m;

d – diametrul axului, în m;

S – pasul melcului, în m;

n – turaţia axului, în s-1.

Puterea utilă, necesară pentru transportarea produsului, se consumă la depăşirea forţelor de frecare dintre produs şi fundul jgheabului, dintre produs şi suprafaţa paletei, din lagărele extreme şi intermediare. Totodată, la deplasarea încărcăturii pe plan înclinat o oarecare cantitate de energie se consumă şi la ridicarea ei. În practica inginerească puterea utilă (N, în W) a transportorului melc orizontal sau înclinat poate fi determinată prin relaţia:

, (2.2)

în care g este acceleraţia căderii libere, 9,8 m/s2;L – proecţia orizontală a melcului, în m;c – coeficientul rezistenţei deplasării, pentru făină

c = 1,8;H – înălţimea la care este ridicată încărcătura, în m.

Transportorul cu raclete este folosit pentru transportarea încărcăturii granulare sau pulbere prin jgheaburi fixe.

Avantajele acestor transportoare sunt construcţia simplă, posibilitate de utilizare a jgheaburilor ermetice, posibilitate de încărcare şi de descărcare a transportorului în orice punct a traseului orizontal sau înclinat. Ca dezavantaje pot fi numite uzura rapidă a articulaţiilor

Page 5: Transportoarele mecanice

lanţului, a jgheabului, consum sporit de energie în urma frecării încărcăturii şi a racletelor de jgheab, mărunţirea particulelor încărcăturii.

Conform clasificării transportoarele cu raclete se divizează în transportoare cu raclete înalte (înălţimea racletei este egală sau mai mare ca grosimea stratului de încărcătură) şi în transportoare cu raclete afundate (înălţimea racletei este mai mică ca grosimea stratului de încărcătură).

În panificaţie ca regulă se utilizează transportoarele cu racletele afundate. Ele sunt prevăzute pentru încărcăturile pulbere şi de fracţie măruntă la temperaturi normale şi avansate (până la 700 OC).

Caracteristic acestor transportoare este înălţimea stratului de încărcătură, care poate depăşi înălţimea racletei de şase ori.

Transportorul (fig.2.3) este alcătuit din elementul de tracţiune 3 cu racletele 5, jgheabul 2, mecanismul de acţionare, racordul de alimentare 1 şi racordul de evacuare 4. Elementul de tracţiune (lanţul) pus în mişcare de steluţa de acţionare se deplasează alunecând cu rolele de cursă pe ghidaje.

Ramura utilă a elementului de tracţiune ca regulă este cea inferioară, însă în dependenţă de schema şi destinaţia transportorului poate fi cea superioară, ba chiar şi ambele.

Încărcătura prin racordul de alimentare nimereşte în jgheabul 2 în zona de acţionare a racletelor 5. Racletele deplasându-se prin stratul de producţie antrenează cu sine particulele aplicând încărcăturii proprietatea de curgere. Aceasta este posibil numai în cazul când rezistenţa deplasării lanţului şi racletelor prin încărcătură va depăşi forţele de frecare a încărcăturii de pereţii şi fundul jgheabului

Page 6: Transportoarele mecanice

Fig.2.3. Transportor cu raclete: 1 – roată de lanţ de tensionare; 2 – racord de alimentare; 3 - jgheab; 4 - lanţ; 5 – racord de evacuare; 6 – roată de lanţ de acţionare 6 –racletă

Productivitatea transportorului cu raclete (Q, în kg/s) se stabileşte prin relaţia:

(2.3)în care B este lăţimea jgheabului, în m;

h – înălţimea stratului de încărcătură, în m; – densitatea încărcăturii, în kg/m3; – viteza transportorului, în m/s;k1 – coeficient dependent de volumul pe care îl ocupă

racletele şi lanţul în stratul de încărcătură, se admite 0,85…0,9;

k2 – coeficient dependent de îndesirea încărcătură, se admite 1,05…1,1;

k3 – coeficient dependent variaţia dintre viteza transportorului şi cea a încărcăturii, se admite 1,75…0,9;

Puterea motorului electric a transportorului cu raclete poate fi determinată cu formula:

, (2.4)în care Q este productivitatea transportorului, în kg/s;

L – proiecţia orizontală a transportorului, în m;H – înălţimea la care este ridicată încărcătura, în m.

Transportorul cu rigolă pneumatică este o particularitate a transportorului pneumatic. El e folosit la transportarea făinii în silozuri.

Page 7: Transportoarele mecanice

Jgheabul transportorului (fig.2.4) este alcătuit din două secţii: superioară 1 şi inferioară 2 confecţionate din foi de metal. Secţiile sunt despărţite una de alta cu o peliculă poroasă 3.

Fig.2.4. Transportor rigolă pneumatică: 1 – secţia superioară; 2 – secţia inferioară; 3 – placă poroasă; 4 - ventilator; 5 – filtre

În secţia inferioară ventilatorul 4 refulează aer cu presiune mare. Aerul trecând prin peliculă aerează făina aplicându-i proprietatea fluidelor. În continuare el este evacuat treptat prin ferestrele 5 prevăzute cu filtre din pânză. Făina având proprietatea fluidelor se deplasează prin jgheabul superior care are o înclinaţie de 3…6 o.

Avantajele transportorului cu rigolă sunt construcţia simplă, consumul redus de energie, productivitatea mare la gabarite ale utilajului mici. De aceea în multe cazuri transportorul cu rigolă pneumatică este mult mai eficient ca transportoarele melc sau transportoarele cu raclete afundate. Neajunsul acestui transportor este determinat de necesitatea de ai aplica o oarecare înclinaţie, aceasta într-o oarecare măsură limitează domeniul lui de utilizare.

Consumul de energie necesar pentru transportarea unei tone de făină la distanţa de 45 m constituie 0,15…0,2 kW.h, atunci când la transportarea unei tone de făină la aceeaşi distanţă cu transportorul cu lanţ este necesar de 0,4…0,5 kW.h.

Elevatorul cu cupe este destinat pentru deplasarea încărcăturilor granulare sau pulbere pe verticală.

El este alcătuit din elementul de tracţiune infinit 2 (fig.2.5, a) pe care sunt fixate cu pas constant (de 0,25…0,50 m) cupele 4. Elementul de tracţiune înfăşoară tamburele de acţionare 2 şi de întindere 6. Tamburele şi elementul de tracţiune cu cupele se află într-un corp metalic. Partea superioară 1 a corpului poartă denumire de cap, iar cea inferioară 7 de talpă. Capul este unit cu talpa prin ţevile 9. Făina se alimentează prin unul din racordurile de alimentare 5. La înfăşurarea tamburului superior încărcătura

Page 8: Transportoarele mecanice

din cupe cade în racordul de eliminare şi se elimină din elevator. Pentru asigurarea tensiunii necesare a elementului de tracţiune şi pentru evitarea vărsării încărcăturii din cupe tamburul inferior este unit la mecanismul de tensionare 8.

În calitate de element de tracţiune ale elevatoarelor servesc benzile din bumbac cauciucate sau lanţurile cu plăcuţe. În elevatoarele din panificaţie sunt utilizate benzile, graţie funcţionării lor lente, fără zgomot, lipsei tensiunilor dinamice şi posibilităţii de a crea viteze relativ mari.

Cupele sunt confecţionate din foi de metal de grosimea 1,0…2.0 mm prin ştanţare sau prin sudare şi se fixează de bandă prin înşurubare (fig.2.5, b). Se întâlnesc cupe de diferită capacitate şi formă: cu fundul oval – adânci şi în faţă şi cu fundul ascuţit. Pentru transportarea făinii cele mai optimale sunt cupele cu fundul în faţă de capacitatea 0,8 l.

Fig.2.5. Elevatorul: 1 – capul; 2 – tamburul de acţionare; 3 – banda; 4 – cupa; 5 – racordul de alimentare; 6 – tamburul de întindere; 7 - talpă; 8 – mecanism de tensionare; 9 - ţeavă; 10 – racord de eliminare.

Mecanismul de acţionare al elevatorului este alcătuit din tamburul de acţionare, mecanismul de transmisie şi motorul electric. În calitate de mecanism de acţionare, în funcţie de raportul de transmisie pot fi utilizate

Page 9: Transportoarele mecanice

transmisii prin curea, prin lanţ, angrenaje prin roţi dinţate deschise sau reductoare.

Pentru evitarea deplasării în sens opus a benzii în cazul opririi subite, pe arborele de acţionare este instalat un dispozitiv de oprire cu bile şi cu role.

Diametrele tamburelor de obicei au valoarea de 0,40…0,45 m. Lăţime lor se alege cu 10 mm mai mare ca lăţimea cupelor. Turaţia tamburului (0,75…0,90 s-1) de acţionare asigură viteza benţii de 0,95…1,31 m/s. El se află în capul elevatorului pentru a asigura o întindere mai eficientă a benţii.

Instalaţia de întindere a elementului de tracţiune se este montată în talpă şi poate fi de trei tipuri: cu filet, cu greutate sau cu combinată – cu filer şi cu greutate. Tipul instalaţiei de întindere se alege în funcţie de înălţimea elevatorului, productivitate şi regimul de funcţionare.

Productivitatea elevatorului (Q, în kg/s) se determină cu formula

(2.5)

în care este viteza transportorului, în m/s;z – numărul de cupe la 1 metru lungime a benzii;i – volumul geometric al cupei, în m3; – coeficient care prezintă gradul de umplere a cupelor,

= 0,85…0,95; – densitatea făinii, în kg/m3; = 400…500 kg/m3.Puterea motorului electric necesară pentru punere în funcţie a

elevatorului se determină cu formula

, (2.6)

în care Q este productivitatea elevatorului, în kg/s;H – înălţimea elevatorului, în m;1 – randamentul mecanismului de acţionare;2 – randamentul motorului electric.

2.1.2 Transportoarele pneumatice

Noţiunea de transport pneumatic presupune deplasarea prin conducte (ţevi) a unui sistem alcătuit din aer (gaz) şi particule solide. Transportoarele pneumatice asigură mecanizarea şi automatizarea totală a lucrărilor de încărcare, descărcare, transportare şi depozitare a produselor în vrac. Totodată, folosirea transportoarelor pneumatice exclude pierderile de

Page 10: Transportoarele mecanice

încărcătură la transportare, ameliorează condiţiile sanitare de muncă, permite combinarea procesului de transportare cu alte procese tehnologice (uscarea, răcirea, separarea de impurităţi).

Forţa motrice a transportorului pneumatic este diferenţa de presiuni la capetele conductei. În funcţie de metoda creării acestei diferenţe de presiuni şi de valoarea ei transportoarele pneumatice se clasifică în transportoare de aspiraţie, de refulare şi mixte (de aspiraţie şi de refulare) (fig.2.6.). Instalaţiile de aspiraţie pot fi de vacuum redus (până la  Pa), mediu (până la  Pa) şi înalt (mai mult de

 Pa); cele de refulare — de presiune redusă (suprapresiune până la  Pa), medie (suprapresiune până la  Pa) şi înaltă (suprapresiune mai mare de  Pa).

În instalaţiile de aspiraţie (fig.2.6.a) aerul este aspirat din conductă cu suflanta, obţinând astfel în conductă vid. Ca consecinţă, aerul din atmosferă se îndreaptă în mecanismul de încărcare 1 şi antrenează cu sine particulele de încărcătură deplasându-le prin conducta 2 în separatorul 3. Din separator încărcătura se elimină cu ecluza, iar aerul prin conductă se îndreaptă în separatorul de praf sau în filtre pentru a fi curăţat.

Page 11: Transportoarele mecanice

Fig.2.6. Scheme ale transportoarelor pneumatice: a)de aspiraţie; b) de refulare; 3) mixt; 1 – mecanism de încărcare; 2 – conductă de încărcătură; 3 –separator; 4 – conductă de aer; 5 – separator de praf; 6 – suflantă.

Avantajele transportoarelor pneumatice de aspiraţie constă în construcţia simplă a lor, în capacitatea de a lua încărcătura din câteva puncte şi în asigurarea condiţiilor sanitaro-igienice la nivel înalt. Deoarece în conducta funcţionează în regim de vid, apoi şi cerinţele către ermetizare a instalaţiilor de încărcare nu sunt stricte. În calitate de dezavantaje pot fi indicate imposibilitatea de a crea mari diferenţe de presiune, prezenţa unor instalaţii suplimentare de ermetizare în locurile de descărcare a încărcăturii.

În transportoarele de refulare suflanta este plasată la începutul conductei, astfel încât ea vehiculează aerul în conductă creând suprapresiune (maximală – la început de traseu şi minimală – la sfârşit de traseu). Avantajele acestor transportoare se exprimă prin posibilitatea creării diferenţelor de presiune teoretic nelimitate ce permite de a le folosi la transportarea încărcăturilor atât de concentraţie redusă, cât şi de concentraţie mare. Dezavantajul lor este construcţia complicată a

Page 12: Transportoarele mecanice

mecanismelor de încărcare şi cerinţele avansate către ermetizarea sistemului pneumatic.

În funcţie de numărul conductelor transportoarele pneumatice pot fi cu o conductă sau ramificate (cu mai multe conducte). Transportoarele ramificate se folosesc la transportarea concomitentă a mai multor încărcături. Dezavantajul lor se manifestă în aceea, că variaţia sarcinii într-o ramură influenţează regimul de lucru în celelalte ramuri.

Transportoarele pneumatice mai pot fi cu sau fără reciclare aerului.Din toate sistemele de transport pneumatic, la întreprinderile de panificaţie

mai largă răspândire au găsit transportoarele aerosole. Ele sunt de tipul transportoarelor cu refulare şi se caracterizează printr-o concentraţie înaltă a încărcăturii cu aer (până la 200 kg de încărcătură la 1 kg de aer). Aceasta permite de a folosi conducte de diametru mic şi instalaţii de filtrare compacte.

În fig. 2.7. este prezentată o schemă de păstrare a făinii cu utilizarea transportorului aerosol. Conform schemei, silozurile 5 se alimentează cu făină de la panoul de alimentare 3, la care se conectează cisterna automobilului, prin intermediul conductei de făină 4 şi a comutatoarelor 7.

6 7 8 9 1 0

5

4

1 4 1 3 1 2 11

3

21

Fig.2.7. Schemă de păstrare a făinii în vrac cu utilizarea transportorului aerosol: 1 – ventilator; 2 – obturator cu ecluză; 3 – panou de alimentare; 4 – conductă de făină; 5 – siloz; 6 – filtru; 7 – comutator; 8 – buncăr; 9 – sită; 10 – buncăr; 11 – conductă de aer; 12 – filtru; 13 – tobă; 14 – suflantă.

Page 13: Transportoarele mecanice

Aerul transportat se curăţă în filtrele 6 şi se aruncă în atmosferă. Pentru lichidarea bolţilor formate din cauza comprimării făinii, ea se

aerează prin partea conică a silozului. Aerul pentru aerare se vehiculează de la ventilatorul de presiune înaltă 1.

Sub gura de eliminare a silozului sunt montate obturatoarele cu ecluză 2. Din obturatoare făina se transportă cu aer comprimat în buncărul 8 instalat deasupra ciurului 9. Făina cernută este îndreptată în buncărule de producere 10.

Aerul pentru transportare este vehiculat de suflanta 14 fiind preventiv curăţat în filtrul 12 şi trecut prin toba 13.

Elementele principale ale transportorului aerosol sunt: panoul de alimentare, conducta de făină cu comutatoare, vasele pentru păstrarea făinii, filtrele, alimentatoarele, suflantele şi aparatele de control.

Panoul de alimentare. Este destinat pentru conectarea cisternei automobilului la transportorul aerosol şi pentru punerea în funcţiune a compresorului automobilului. El prezintă un dulap de metal înăuntrul căruia se află două racorduri pentru conectarea furtunurilor flexibile ale cisternei, două racorduri pentru conectarea furtunurilor flexibile de aer comprimat două prize de 220/380 V şi o rozetă pentru lampa portativă.

Conducta de făină. Este destinată pentru transportarea făinii. În instalaţiile aerosole se folosesc ţevi din oţel, fără sudură, trasă la rece şi laminate la rece (GOST 8734-58) şi ţevi din oţel, fără sudură, laminate la cald (GOST 8732-58), unite între ele cu manşoane autoetanşabile, strânse cu buloane.

Suprafaţa interioară a conductei trebuie să fie netedă, fără barvuri sau proeminenţe. Coatele traseului se confecţionează lente cu raza de rotunjire mai mare de .

Comutatoarele. Servesc pentru îndreptarea fluxului de făină din conductă în diferite vase de păstrare a ei. Comutatoarele se montează în locurile ramificării conductei şi pot fi de două sau de şase poziţii. Dirijarea lor are loc manual sau la distanţă de la panoul de comandă.

În fig.2.8. este arătat un comutator de două poziţii cu acţionare de la motor electric.

Page 14: Transportoarele mecanice

Fig.2.7. Comutatorul în două poziţii: 1 – fus; 2 – cep; 3 – transmisie prin lanţ; 4 – motor electric cu reductor; 5 – ţeava de alimentare; 6 – întrerupător de capăt de cursă; 7 – plăcuţe; 8 – roată de lanţ; 9, 10 – ţevi de evacuare; 11 – corp.

Comutatorul constă din corpul 11, cepul 2, motorul electric cu reductor 4 şi întrerupătorul de capăt de cursă 6. Corpul are două găuri cilindrice, axele cărora se află sub un unghi de 45o una faţă de alta. Gaura conică rezervată cepului este amplasată excentric în raport cu axele găurilor cilindrice. Cepul obţine mişcare de rotaţie de la motorul electric 4 prin intermediul transmisiei prin lanţ 3. Ea poate ave două poziţii: poziţia I (pe desen nu este arătată) când axele orificiilor cepului şi a corpului coincid ţi poziţia II, în această poziţie făina poate fi îndreptată în ţevile de evacuare 9 sau 10.

Rotaţia cepului se întrerupe cu întrerupătorul de capăt de cursă 6 asupra pârghiei căreia acţionează una din plăcuţele 7, fixate pe roata de lanţ 8. Fixarea cepului în una din poziţiile menţionate se asigură cu motorul electric reversibil.

În cazurile când comutarea de la o conductă la alta are loc destul de rar, în loc de comutatoare poate fi folosită o porţiune de conductă

Page 15: Transportoarele mecanice

confecţionată flexibilă care se conectează la conducta necesară manual.

Vasele pentru păstrarea făinii. Sunt destinate pentru păstrarea făinii în vrac. În calitate de vase pentru păstrarea făinii în vrac se folosesc silozurile sau buncărurile.

Silozuri sunt nişte vase de formă cilindrică sau de pizmă cu raportul înălţimii lor la cea mai mică dimensiune a suprafeţei transversale egal sau mai mare de 1,5. Buncăruri sunt vasele la care acest raport este mai mic de 1,5.

În figura 2.8 este arătat un siloz tipic. Corpul silozului este de formă cilindrică, cu partea inferioară conică, confecţionat din foaie de oţel. Conul are un unghi de înclinaţie de 60 O faţă de orizont.

Pentru asigurarea evacuării libere a făinii din siloz partea inferioară a conului este dotată cu o suprafaţă falsă în formă de reşou 1 îmbrăcat cu ţesut din bumbac. Spaţiul dintre suprafaţa falsă şi peretele metalic se alimentează cu aer comprimat prin ştuţul 2 de la un ventilator de presiune înaltă. Aerul trecând prin ţesut aerează făina din partea conică şi îi asigură o ieşire liberă din siloz prin gura de evacuare 3.

De asupra suprafeţei false sunt montate ţevile 4 prin care de la compresor se vehiculează aer comprimat care aerează suplimentar făina din siloz pentru a evita formarea de bulgări, cupe, blocări etc. Silozul se alimentează prin ştuţurile din capac, la care se conectează conducta aerosol. Capacul silozului este înzestrat şi cu orificiul 5, la care se montează filtrele de curăţire a aerului aruncat în exterior.

Page 16: Transportoarele mecanice

Fig.2.7. Silozul tip XГ 160: 1 – reşou; 2 – ştuţ; 3 – gură de evacuare; 4 ţevi; 5 – orificiu pentru filtru.

Cerinţele către silozuri şi buncăruri sunt următoarele:1. Pentru a evita dezvoltarea de insecte şi reţinerea făinii la

evacuare suprafaţa interioară a silozurilor şi a buncărurilor trebuie să fie netedă, fără de crăpături şi fără de găuri;

2. Pentru posibilitatea reglării evacuării făinii din vase este necesar de înzestrat vasele cu diferite instalaţii de aerare, dozatoare, şubere.

3. Partea conică trebuie să posede un unghi suficient şi coeficient de frecare minim pentru scurgerea liberă a făinii;

Page 17: Transportoarele mecanice

4. Buncărurile şi silozurile trebuie să fie înzestrate cu instalaţiile corespunzătoare pentru a putea lua operativ probe de făină din orice punct a vasului.

C a regulă silozurile şi buncărurile sunt înzestrare cu semnalizatoare electronice ale nivelului care asigură controlul şi semnalizarea la distanţă a nivelului de făină din vas. Reglarea debitului aerului de aerare la fundul silozului se petrece cu supape de reglare.

Filtrele. După cum sa menţionat, pentru curăţarea aerului care iese din siloz sau din buncăr se folosesc filtrele din ţesut instalate pe capacul lor superior. Se deosebesc filtre cu acţionare manuală şi filtre cu acţionare de la motor electric.

În fig. 2.8 este prezentat un filtru din ţesut, care asigură o curăţare fină a aerului. Filtrul este compus din corpul 3 confecţionat din tablă, rama 2 suspendată de arcurile 1, sacii filtranţi 5, fixaţi în partea inferioară şi întinşi pe ţevile superioare 4 şi motorul reductor 9, excentricul 8 al căruia este unit cu rama 2 prin intermediul tijei 7.

Filtrul se montează pe gaura capacului superior al silozului astfel, încât aerul colbăit din siloz să iasă prin gaura 6 şi ţesutul 5. Colbul de făină se depune pe suprafaţa interioară a ţesutului, iar aerul curăţat iese în încăpere prin fisurile din corpul filtrului. Ţesutul filtrant se curăţă de depuneri prin în mişcare de vibraţie rama 2. Atunci, ţesuturile se lovesc de suprafeţele gofrate verticale gofrate şi colbul de făină cade prin găurile 6 înapoi în siloz.

Mecanismul de acţionare se pune în funcţiune după fiecare ciclu de lucru al filtrului, dar nu mai rar de 30 min. dintre staţionări. Se permite scuturarea ţesutului numai în perioadele când filtrul nu este alimentat cu amestec de aer-colb. Durata funcţionării mecanismului de acţionare este de 10-30 s.

Page 18: Transportoarele mecanice

Fig.2.8. Silozul tip XГ 160: 1 – arc; 2 – ramă; 3 – corp; 4 – ţevi; 5 – ţesut; 6-gaură de alimentare; 7-tijă; 8-excentric; 9-motor-reductor.

Filtrele pentru curăţirea aerului din silozuri şi din buncăruri trebuie să asigure un grad înalt de curăţire, deoarece conform cerinţelor sanitaro-igienice cantitatea de praf din încăpere nu trebuie să depăşească 4 mg/m3. Totodată, filtrele trebuie să-şi păstreze proprietăţile vreme îndelungată şi să fie antiincendiare.

Alimentatoarele. Sunt destinate pentru alimentarea conductei cu făină şi pentru formarea aliajului aer-făină de concentraţia necesară. Ca regulă, ele funcţionează în regim de suprapresiune şi de aceea sunt ermetice. Răspândire largă au alimentatoarele cu ecluză (cu tambur sau cu rotor), cu melc şi cele volumetrice.

Alimentatoarele cu ecluză sunt recomandate pentru conducte cu suprapresiunea de până la 0,7.105 Pa.

Alimentatorul (fig. 2.9.) cu ecluză este alcătuit dintr-un corp cilindric orizontal 4 în care este montat un rotor cu palete. În partea superioară şi cea inferioară a corpului sunt prevăzute racorduri de încărcare şi de descărcare.

Page 19: Transportoarele mecanice

Fig.2.9. Alimentator cu ecluză: 1 – capace laterale; 2 – inele de etanşare; 3 – fir de etanşare; 4 – corp; 5 – arbore; 6 – furtun; 7 – racorsul pentru aer; 8 – racordul de evacuare.

Aerul comprimat se alimentează prin racordul din capacul frontal. Racordul pentru eliminarea amestecului se fixează sau de corp, sau de capacul lateral.

Principiul de funcţionare al alimentatorului este următorul. Făina nimereşte în alimentator prin orificiul superior al corpului, umple celulele rotorului şi, rotindu-se concomitent cu el, se deplasează în partea inferioară a corpului. Aerul comprimat care alimentează alimentatorul prin unul din racorduri aerează făina şi prin al doilea racord o vehiculează în conducta de făină.

Corpul 4 şi capacele 1 ale ecluzei sunt turnate din fontă. Suprafaţa interioară a corpului este şlefuită şi supusă cromării. Arborele 5 cu palete se montează în corp cu un joc nu mai mare de 0,1 mm. În partea inferioară a capacelor laterale se află racordul 8 pentru unirea la conducta de aer şi racordul 7 pentru unirea la conducta de făină. Racordul se conectează la conducta de făină prin intermediul unui inel compensator din cauciuc. Furtunul de trecere 6 din cauciuc uneşte între ele zona camerei de lucru cu făină cu cea goală. Aceasta micşorează presiunea aerului din celulele goale înainte de umplere.

Alimentatoarele cu ecluză sunt comparativ simple în construcţie, au dimensiuni de gabarit şi masă reduse. Avantajul principal al lor este consumul mic de energie. În schimb la ele se observă pierderi esenţiale de aer comprimat.

Productivitatea (Qae în kg/s) se determină cu formula:

(2.00)

Page 20: Transportoarele mecanice

în care V este volumul util al alimentatorului, în m3;f – densitatea făinii în vrac, în kg/m3;n – turaţia rotorului, în s-1;

m – coeficientul proporţionalităţii, dependent de volumul util al alimentatorului, variază între 0,004 şi 0,005;

p1 – presiunea aerului şa intrare în alimentator, în Pa.

Alimentatoarele cu melc sunt recomandate pentru transportarea produselor fine în conducte cu suprapresiunea mai mică de 1,4 .105 Pa. Este compus din două părţi componente de bază: Melcul 3 şi camera de aerare 5.

Fig.2.9. Schema aspiratorului cu melc: 1 – motor electric; 2 – racord de alimentare; 3 – melc; 4 – racord de evacuare; 5 – camera de aerare; 6 – perete despărţitor perforat; 7 – ştuţ.

Făina, prin racordul de alimentare 2 nimereşte în zona de acţiune a melcului şi este deplasată spre camera de aerare. Concomitent procesului de deplasare a făinii are loc şi o îndesire considerabilă a ei datorită variaţie pasului melcului. Îndesirea făinii la finele melcului este necesară pentru crearea rezistenţelor pneumatice suplimentare între camera de aerare şi racordul de alimentare, rezistenţe care evită pierderile de presiune prin alimentator. Melcul alimentează cu făină zona superioară a camerei de aerare 5, iar aerul se vehiculează în zona inferioară. Ambele zone ale camerei de aerare sunt despărţite cu un perete perforat 6 confecţionat din trei straturi de ţesut din in. Aerul comprimat trece prin acest perete despărţitor formând şuviţe subţiri care aerează făina şi-i aplică proprietăţi de curgere. Datorită acestor noi proprietăţi şi a diferenţe de presiuni făina se vehiculează în continuare prin conductă.

Page 21: Transportoarele mecanice

Productivitatea alimentatoarelor cu melc se determină cu formula:

(2,00)

în care D este diametrul melcului, în m;d – diametrul arborelui melcului, în m;V – densitatea făinii în zona ultimei spire a melcului, în

kg/m3; Kal – coeficient de alunecare, dependent de valoarea

presiunii din camera de aerare şi de turaţia melcului, ;

S – pasul ultimei spire a melcului; în m;med – unghiul mediu de înclinare a ultimei spire a melcului; în grad.; – unghiul de frecare a făinii de suprafaţa melcului, în

grad.Alimentatoarele volumetrice sunt recomandate pentru transportarea tuturor

produselor fine şi de granulaţie măruntă în conducte cu presiunea la începutul traseului (0,4...4,0).105 Pa.

În funcţie de modul de alimentare a conductei cu făină, alimentatoarele volumetrice pot fi cu alimentare superioară şi cu alimentare inferioară. Concomitent pot fi cu sau fără mecanism de aerare.

Avantajele acestor alimentatoare se manifestă prin consum redus de energie şi ermetizare completă a alimentatorului care practic nu limitează valoarea presiunii din el. Dezavantajul lor este periodicitatea de lucru, mai mult ca atât, durata de încărcare a alimentatorului depăşeşte mult durata de transportare.

Pentru reducerea pierderilor la încărcare adesea se utilizează alimentatoare cu două camere de lucru care funcţionează periodic.

Productivitatea instalaţiei cu o cameră se calculează cu formula:

(2.00)

în care K este coeficient de utilizare a volumului camerei de lucru, ;

Va.v. - volumul camerei de lucru, în m;0 – porozitatea stratului de făină;tc – durata ciclului de lucru, în s.

Page 22: Transportoarele mecanice

Suflantele. Sunt destinate pentru producerea aerului comprimat şi pentru asigurarea cu acesta instalaţiile transportare pneumatice. Suflanta este elementul principal al instalaţiilor de transport pneumatic, de ele depinde funcţionarea corectă a întregului sistem.

Cerinţele principale către suflante sunt: productivităţi înalte la consumuri reduse de energie, productivitate stabilă la variaţia regimului de funcţionare a sistemului, fiabilitate în lucru, dimensiuni de gabarit reduse, simple în exploatare.

Toate suflantele utilizate în instalaţiile de transport pneumatic pot fi divizate în instalaţii centrifugale şi cu piston. Transportoarele pneumatice simple de presiune mică şi medie sunt dotate cu ventilatoare.

Suflanta cu piston - compresorul prezintă maşina, în care comprimarea gazului (aerului) se realizează prin mişcarea rectilinie alternativă a unui piston într-un cilindru.

Lucrul compresorului se realizează în modul următor. La deplasarea pistonului în jos, în cilindru se formează rarefiere, datorită căreia se deschid clapetele de aspiraţie; aerul din atmosferă se aspiră în cilindru prin filtrul de aer şi se comprimă până la presiunea de 0,4 MN/m2, în continuare se deschide clapeta de refulare şi aerul comprimat se vehiculează în schimbătorul de căldură pentru a se răci. Din schimbătorul de căldură el nimereşte în filtrele de aer şi de lubrifianţi pentru a sa curăţa. Aerul comprimat curăţat de umiditate şi de lubrifianţi alimentează rezervorul de aer de unde se distribuie în reţea.

Productivitatea compresorului (Qp, în m3/s) cu două pistoane se determină cu formula:

, (2.00)

în care Fp este aria pistonului, în m2;S – mersul pistonului, în m;n – turaţia arborelui cotit, în s-1;m – numărul de cilindri; – coeficient de alimentare, l=0,85...0,93.

Consumul de energie al compresorului (Np, în Wt) în cazul conectării nemijlocite la motorul electric se determină cu formula:

, (2.00)

Page 23: Transportoarele mecanice

În care p1 şi p2 sunt presiunile absolute de aspiraţie şi de refulare, în N/m2;Qp – productivitatea compresorului, în m3/s;is şi mec – randamentul izotermic şi mecanic;m.e. – randamentul motorului electric.

Compresoarele cu pistoane se montează în încăperi speciale numite staţii de compresoare. În aceste încăperi sunt concentrate toate filtrele şi aparatele de măsură şi de dirijare ale lor. Aceste staţii sunt destul de sofisticate şi costisitoare, de aceea la întreprinderile de panificaţie este rezonabil şi suficient de folosit suflantele cu rotor.

Suflanta cu rotor prezintă corpul 1 în care se rotesc contrasens două rotoare 2 de forma cifrei 8.

Rotoarele sunt puse în funcţie de o pereche de roţi dinţate 3, care se află într-o baie de lubrifiant. Roţile la rândul său obţin mişcare de rotaţie de la cuplajul 4 la care este unit arborele motorului electric.

Fig.2.10. Suflantă cu rotor: 1 – corp; 2 – rotoare; 3 – angrenaj din roţi dinţate; 4 – cuplaj; 5 – racord de admisiune; 6 – racord de evacuare.

Aerul alimentează suflanta prin racordul de admisiune 5 şi cu rotoarele se vehiculează în racordul de evacuare 6.

Productivitatea suflantei (Qs, în m3/s) se determină cu formula:

(2.00)

în care D este diametrul rotorului, în m;l – lungimea rotorului, în m;k – coeficient de utilizare a ariei secţiunii transversale a

rotorului, k = 0,55 – coeficientul avansului, ;n – turaţia rotorului, s-1;

Page 24: Transportoarele mecanice

Puterea necesară pentru punerea în funcţie a suflantei (N, în Wt) se determină cu formula:

, (2.00)

în care Qs este productivitatea suflantei, în m3/s;– diferenţa de presiuni din racordurile de admisiune şi de evacuare, în N/m2;

– randamentul suflantei, h = 0,9. Pentru funcţionarea normală a suflantei, ea este complectată cu un şir

de utilaje adăugătoare, care în complex alcătuiesc staţia de compresoare: 1) filtre pentru curăţarea aerului de impurităţi mecanice; 2 ) separatoare de ulei şi filtre de ulei pentru curăţarea aerului comprimat de lubrifianţi şi de apă; 3) rezervor pentru acumularea aerului şi pentru egalarea presiunii sin sistema pneumatică; 4) refrigerente pentru răcirea finală a aerului vehiculat; 5) instalaţii de uscare a aerului.

Calculul transportorului aerosol

Calculul transportorului aerosol se reduce la determinarea debitului aerului (V, în m3/s), presiunii nominale a aerului din conductă (Pn, în N/m2) şi diametrului interior al conductei.

Debitul necesar de aer poate fi determinat cu formula:

(2.00)

în care Q este productivitatea liniei, în kg/s;k – coeficient dependent de pierderile de aer în

alimentator; pentru alimentatorul cu ecluză k = 1,8; pentru alimentatorul cu melc k = 1,15;

a – este densitatea aerului, în kg/m3; – concentraţia amestecului, în kg/kg aer; pentru făină se

recomandă în limitele 50 …200 kg/kg aer.Conform datelor experimentale viteza iniţială (i) a aerului este de 7,5 m/s.

Viteza finală (f, în m/s) este dependentă de pierderile de presiune din conductă şi se determină cu formula:

, (2.00)

în care pc sunt pierderile de presiune din conductă, în N/m2.Diametrul interior al conductei (d, în m) este

Page 25: Transportoarele mecanice

(2.00)

Pierderile de presiune totale din conductă (pt.c) se determină ca perderile de presiune la deplasarea încărcăturii prin conductă (pc), pierderile de presiune la accelerarea conductei (pa) şi pierderile de presiune din alimentator (palim).

(2.00)

Pierderile de presiune din conductă (pc, în N/m2) se determină cu ecuaţia:

, (2,00)

în care L este lungimea conductei, în m.Pierderile de presiune la accelerarea încărcăturii, inclusiv şi după

deflectoare (pa, în N/m2) se stabilesc cu expresia:

, (2,00)

în care n este numărul de deflectoare.Pierderile de presiune în alimentatorul cu ecluză se determină cu formula:

. (2,00)

Pierderile de presiune în alimentatorul cu melc se determină cu formula:

, (2,00)

în care D este diametrul camerei de aerare, în m.Presiunea creată de suflantă (ps, în n/m2) se determină ca suma pierderilor

totale de presiune din conductă, inclusiv şi a pierderilor din alimentator (palim, în N/m2) plus o rezervă de zece la sută

, (2.00)

Consumul de energie al suflantei (Ns, în W) este

, (2,00)

în care 1 este randamentul mecanismului de acţionare al suflantei;2 – randamentul motorului electric.

Page 26: Transportoarele mecanice

Pentru determinarea consumului total de energie (Ntot, în W) a transportorului aerosol e necesar de luat în consideraţie şi consumul de energie la acţionarea alimentatorului:

. (2,00)Consumul specific de energie este:

. (2,00)