Szybki transport dużych ilości sypkich surowców na duże odległości jest nieodłącznym elementem procesów produkcyjnych w wielu branżach przemysłowych. Istnieje kilka metod przemieszczania tego typu materiałów, ale za jedną z najszybszych, najbezpieczniejszych i najbardziej efektywnych uznaje się transport pneumatyczny.
Sposób działania transportu pneumatycznego
Transportu pneumatyczny za pomocą specjalnej instalacji umożliwia wydajne przemieszczanie sypkiego, ziarnistego czy pylistego surowca między punktem załadunku a punktem odbioru przy wykorzystaniu wytworzonej różnicy ciśnień między tymi punktami. Podstawowe elementy instalacji transportu pneumatycznego to: układ podawania produktu i powietrza, systemy rurowe do transportu materiału oraz jednostka filtracyjna do rozdziału surowca od powietrza.
W rurociągu transportującym panuje ciśnienie wyższe lub niższe od atmosferycznego, a zależy to od rodzaju zastosowanego systemu, który może być:
- ssący – podciśnieniowy, do niewielkich wydajności i odległości transportowych,
- tłoczący – nadciśnieniowy, odpowiedni do wielu procesów technologicznych,
- mieszany – część układu pracuje przy podciśnieniu, a część przy nadciśnieniu.
W przemyśle spożywczym przesył pneumatyczny znajduje zastosowanie głównie do przenoszenia materiałów pylistych oraz ziarnistych i drobnokawałkowych, przy zastosowaniu typu linii transportowych niskiego oraz średniego ciśnienia. Wysokie ciśnienie, tak zwany transport aerozolowy, nadaje się przede wszystkim do różnych gatunków mąki. Transport pneumatyczny może się odbywać zarówno w kierunku pionowym, jak i poziomym i można go wykorzystać do przesyłu niemal każdego produktu sypkiego.
Zalety transportu pneumatycznego
Instalacje transportu pneumatycznego umożliwiają dużą wydajność przesyłu pomiędzy powierzchniami magazynowymi a produkcją oraz pomiędzy różnymi punktami produkcji, jak również transport gotowych produktów do systemów pakujących. Najważniejsze zalety zastosowania tego typu rozwiązania to:
- czystość transportowanych materiałów – zamknięte systemy rurowe gwarantują brak zanieczyszczeń środowiskowych,
- bezpieczeństwo transportu – przy surowcach wybuchowych i toksycznych,
- brak strat materiałowych – transport zamknięty,
- wysoka wydajność – stosunkowo nieduży wydatek energetyczny,
- automatyzacja całego procesu – duża niezawodność,
- montaż i demontaż – prosty, szybki i ekonomiczny,
- elastyczność linii – dopasowanie trasy przemieszczania się materiałów, co ułatwiają odpowiednio zastosowane złączki oraz łuki specjalne.
Aby w pełni wykorzystać funkcjonalność instalacji pneumatycznych oraz zapewnić maksimum korzyści z ich użytkowania należy zawczasu rozważyć wszelkie istotne parametry, które mogą mieć wpływ zarówno na produkt, jak i na urządzenia linii. Będą to między innymi: oczekiwana wydajność, długość linii, dopuszczalna temperatura, wytrzymałość ziaren czy ilość i rodzaje łuków i średnica rur.
Wyzwania w transporcie pneumatycznym
Nie każdy rodzaj materiału nadaje się do transportu pneumatycznego. Cechy takie jak: lepkość, plastyczność, tendencje do zalegiwania i zagęszczania pod wpływem niedużego ciśnienia eliminują dany surowiec. Dokładne określenie jego parametrów jest więc ważne, również z uwagi na fakt, że prędkość powietrza w rurociągu wpływa na zapotrzebowanie mocy oraz na jakość transportowanego surowca. Optymalizacja systemu ma miejsce już w fazie projektowania. Dla uniknięcia zbyt dużego oporu ruchu i zużycia energii instalacja powinna być możliwie jak najkrótsza, bez zbędnych odgałęzień czy zakrętów. Zmiany kierunku ruchu materiału są jednak potrzebne, gdyż umożliwiają dostosowanie linii transportowej do potrzeb produkcji.
Ciśnienie oraz tarcie, zwłaszcza podczas transportu materiałów silnie ścierających, powodują uszkodzenia przewodów. Najbardziej narażone na zużycia erozyjne są zwłaszcza elementy, w których następuje zmiana kierunku przesyłu, czyli kolanka i łuki. Sposobem na ograniczenie tych problemów jest stosowanie bardziej odpornych materiałów i specjalnych nakładek trudnościeralnych oraz odpowiednich rozwiązań konstrukcyjnych, jak na przykład dostatecznie duży promień gięcia. Doskonałym rozwiązaniem są łuki specjalne, których budowa zabezpiecza je przed wycieraniem. Najprostszy ma formę trójnika z zaślepką umożliwiającą czyszczenie tak zwanej strefy odkładania się produktu. Do bardziej zaawansowanych technologicznie należy łuk samooczyszczający się typu GB, w którym surowiec nie zalega i nie uderza o ścianki, co ogranicza również jego niszczenie.
Instalacje pneumatyczne to bardzo nowoczesne rozwiązania transportowe. Nie tylko umożliwiają wydajny transport na znaczne nieraz odległości czy wysokości. Ich konstrukcja gwarantuje bezpieczny przesył produktów, zwłaszcza w przemyśle spożywczym, które wymagają higienicznych warunków, są wrażliwe na ścieranie czy wysoką temperaturę – jak dla przykładu cukier. Sprawdzą się pod warunkiem odpowiedniego dopasowania linii do rodzaju transportowanego materiału.
