Различают следующие основные типы транспортировки в закрытых трубопроводах:
• пневмотранспорт
• транспортировка с низким давлением
• гидротранспорт
Хотя эти системы отличаются по механическим нагрузкам, они выдвигают одно и то же требование: высокая пропускная способность и экономичность, длительный срок службы, низкая подверженность ремонтам и короткий период простоев.
Свойства сырьевых материалов играют решающую роль для определения способа транспортировки на равне с данными самого процесса. Правильный выбор износостойкого материала гарантирует высокий уровень отдачи.
Диапазон применение футеровочных систем для труб и колен
Керамические материалы имеют широкий диапазон применения в области защиты от износа. В пневмотранспорте и гидротран-спорте, в случаях, когда эрозия преобладает в существующих типах износа, керамические материалы являются наиболее пригодными. Это было подкреплено многочисленными лабораторными исследованиями, прово-димыми в последние годы. Эти результаты подтверждены практическими экспериментами и в большинстве случаев ожидания были даже превзойдены. Основанием для этого феномена является факт того, что керамика абсолютно стойкая к коррозии, и это справедливо как для высокотемпературной коррозии, так и для коррозии жидкой фазы.
Применение керамики из окиси алюминия даже в высокотемпературных процессах обеспечивает безопасную работу предприятия и оборудования.
Проектирование футеровочных решений
Для проектирования керамической футеровки труб для пневмотранспорта и гидротранспорта сыпучих материалов, для достижения максимальной защиты от износа должен браться во внимание ряд важных параметров. Самыми важными из них являются следующие:
• при определении наиболее подходящей технологии защиты от износа рассматриваются механические, термические и коррозионные нагрузки, существующие в каждом случае.
• к факторам, определяющим корректность проектирования для труб, относятся: пропускная способность, диаметр, количество колен и сужений, максимальная скорость транспортировки, давление транспортировки и пр.
Из этих параметров, можно вывести ряд правил для футеровки прямых труб и колен: трубы с крупными диаметрами (> 200 мм) предпочтительно покрываются единой плиткой. Эта технология также подходит для колен с различными радиусами.
Если механические нагрузки не слишком высоки, трубы с большими диаметрами могут защищаться от износа при помощи предварительно смонтированной мозаики или при помощи мозаики керамической плитки, вулканизированной на резиновой основе. Эта технология показывает хорошие результаты особенно при гидротранспорте и вытяжных системах с абразивной пылью.
Сравнение срока службы: транспортировка в пневмотранспорте высокоабразивного шлака бурого угля
Сравнение срока службы: транспортировка в гидротранспорте для обогащения рядового угля
Примеры футеровки труб
Труба покрыта плиткой (диам. 1,8 м) для транспортировки рядового угля
Трубопровод для гидротранспорта рядового угля
Гибкие системы труб
Сегодня стальные / керамические композитные материалы отвечают современному техно-логическому уровню и доказали свою эффективность, а также, продемонстрировали великолепные показатели в различных применениях. Наиболее экономным и лучшим решением относительно защиты от износа является сборная из керамических цилиндров система труб. Однако, следует принять во внимание, что функциональная эффективность ограничена внутренним диаметром менее 250 мм.
Цементирование керамических сегментов в металлическом чехле является хорошо проверенным методом футеровки труб. Выбор типа цементирования зависит от существующих термических нагрузок.
В дополнение к уменьшению веса, использование сегментов труб с затвердевающими маловязкими полимерами требует применения тонкого слоя раствора, значительно увеличивает пропускную способность из-за увеличения внутреннего диаметра футеровки. Потребители проявляют все больший интерес к новым гибким системам труб из композитных материалов на базе керамики и полимеров. Высокая гибкость достигается посредством использования вставленных конических сегментов труб специальной формы.
Преимущества гибких систем труб
Колено трубы в виде композиции керамики и стали
Гибкие системы труб имеют следующие преимущества:
• быстрое и тщательно согласованное достижение радиуса изгиба от 0° до более 90°
• легкое присоединение к существующим наглухо установленным системам труб
• не требует компенсации при расширении
• гибкое присоединение к резервуарам автотранспорта для заполнения силосов
• значительно больший срок службы благодаря керамиче-ским вставкам
Гибкие колена широкого применения
Футеровка колен
Увеличение износа в трубопроводах чаще всего случается в коленах. Угол отражения частиц - зависит от радиуса изгиба – между 15° и 45°. Несмотря на то, что максимальная величина износа характерна для материалов в среднем для стали начиная с 30° и для чугуна с 45°, для керамики окиси алюминия - 90°, таким образом, в случае эрозийного износа очевидны предоставляемые керамикой преимущества по сравнению с другими износостойкими материалами.
Решение о том, гнуть колено с широким углом, тем самым уменьшать износ и увеличивать потери потока, или выбирать сохраняющие пространство узкие изгибы, отводиться на попечение конструкторов и потребителей. В последнем случае, должно браться во внимание увеличение ударного износа в коленах. Возможно также использование экономных решений, например, внедрением стойких к износу дефлекторов или автогенной защиты от износа.
Перед тем как поток достигает участка колена, на большой протяженности осуществляется транспортировка слоистого потока материала. Оконча-тельное смешивание происходит на участке колена. Посредством центробежного ускорения частицы бросаются по направлению к внешней стенки, скользят вдоль стенке и, в конечном счете, замедляются из-за трения. После того как они покидают участок колена, происходит воссоединение частиц и воздуха, вызывается высокая турбулентность и, в результате чего, увели-чивается износ.
По этой причине мы рекомендуем использовать керамическую футеровку, особенно на участках турбулентного потока, например, на участке разгрузки. Керамические материалы обеспечивают следующие преимущества: несмотря на то, что керамика полируется во время процесса транспортировки материала, она обеспечивает неизменно хорошие характеристики потока по их поверхности, металлические же поверхности загрубевают из-за канавочного износа, вызванного увеличенным трением потока о поверхности и создающего образование осадка транспортируемого материала.
Объем износа в зависимостиот угля струи
Воздействие дуговой геометрии на угол наклона струи
Модель износа колен
Дефлекторы, распределители, переходник
Защита от износа в спускных трубах
Вид нагрузки, существующий в спускных трубах, которые часто используются для транспортировки крупнокусковых материалов, является чрезвычайно разнообразным. Внутри этих труб чаще всего происходит ударный износ.
Типичным применением являются трубы подачи стальных сплавов в доменные печи, но также, при обогащении руды, обработке природных камней, и т.п.Для этих типов применений, экономическая выгода реше-ний защиты от износа обеспечивается композитными кон-струкциями из стали / полимеров / керамики, таким образом, в них сочетаются стойкость к износу керамики и эластичные свойства полиме-ров.
Специальные компоненты для пневматического и гидротранспорта
