При рассмотрении системы пневматического транспортирования необходимо принимать во внимание три основные проблемы: износ установки, дробление частиц продукта и взрывоопасность.
Износ поверхностей оборудования твердыми частицами в псевдоожиженном потоке является, по-видимому, основным фактором, который объясняет нежелание промышленности устанавливать системы пневмотранспортирования, особенно когда имеют дело с абразивными материалами.
На прямых участках износ редко является проблемой, но если секции установлены несоосно или если имеются выступы в месте соединения материалопровода и отвода, износ может быть серьезным. В зерновой промышленности износ в, системах материалопроводов представляет важную проблему при проектировании и эксплуатации механического оборудования и является одной из основных причин незапланированной остановки предприятия. В некоторой степени проблему можно решить использованием потока в плотной фазе при очень низких скоростях транспортирования.
Изменение размеров частиц продукта является результатом удара частиц о твердые поверхности. В отдельных случаях эта проблема может быть настолько серьезной, что изменяется соотношение размеров частиц и снижается рыночная стоимость. Причиной этого, вероятно, может быть транспортирование хрупкого материала со слишком высокой скоростью в «слабой фазе», в системе с большим числом отводов небольшого радиуса и с шероховатыми поверхностями. И в этом случае рекомендуется транспортирование при низкой скорости, которая достигается в плотной фазе.
Другое свойство продукта, которое должно быть учтено, — потенциальная взрывоопасность пыльного облака и минимальная необходимая энергия для того, чтобы вызвать взрыв. Смесь воздуха с пылью может загораться, например, в результате образования статического электричества, искрения при трении (наличие металлической примеси) или контакта металла о металл (посторонние предметы). Статическое электричество может образовываться при ударе частиц друг о друга или частиц о поверхность. Опасность взрыва из-за статического электричества возрастает при повышении относительной влажности окружающей среды. По этим причинам вся установка и материалопроводы должны быть надлежащим образом заземлены. Опасность взрыва можно также уменьшить транспортированием в плотной фазе при низкой скорости, так как при этом значительно снижается содержание кислорода.
Специальные исполнения и последние достижения
Наиболее значительные достижения техники пневматического транспортирования последнего десятилетия связаны с развитием и внедрением различных систем «пульсирующей фазы», с низкой скоростью и транспортированием в плотном слое.
Все системы известны благодаря разработавшим их фирмам или организациям, а сами разработки защищены различными патентами. К ним относятся: система «Pulse Phase» (лаборатория Warren Spring); система «Takt Schub» (фирма «Buhler—Miag»); система «Fluidstat» (фирма «Buhler—Miag»); система «Trace Air» (фирма «Semco»); система «Pheumosplit» (фирма «Waschle»).
Хотя эти системы отличаются по аппаратурному исполнению, они все используют в качестве питателей емкости под давлением и транспортируют продукт в разрыхленном состоянии и (или) в виде отдельных плотных масс, разделенных воздушной прослойкой.
Разрыхление массы продукта уменьшает трение между частицами и стенкой материалопровода, что, в свою очередь, приводит к снижению общего давления, необходимого для транспортирования продукта на данное расстояние. И наоборот, данное давление может быть в таком случае использовано для транспортирования материалов на большее расстояние, чем это было бы возможно без применения разрыхления. Разрыхление обычно достигается использованием дополнительной подачи контролируемого количества воздуха от источника сжатого воздуха в стратегических точках по длине материалопровода. Недостатком такого подхода является то, что потребность в дополнительном воздухе для повышения скорости транспортирования возрастает с расстоянием, и, если материалопровод достаточно длинный, это может привести к переходу от транспортирования в плотной к транспортированию в слабой фазе.