Průmyslové technologie III

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "Průmyslové technologie III"

Transkript

1 Průmyslové technologie III Stroje a zařízení průmyslu Miroslav Richter a Otakar Söhnel

2 OBSAH 1. Úvod 2. Doprava 2.1 Mechanické dopravníky tuhých látek 2.2 Doprava kapalin Čerpadla 2.3 Doprava a komprese plynů Kompresory Dmychadla Ventilátory Vývěvy 3. Sklady 3.1 Skladování tuhých látek 3.2 Skladování kapalin 3.3 Skladování plynů 4. Drcení a mletí 4.1 Rozpojování drcení a mletí 4.2 Princip rozpojování 4.3 Zařízení pro rozpojování Zařízení pro hrubé drcení Zařízení pro střední a drobné drcení Zařízení pro jemné drcení a mletí 5. Granulace 6. Třídění 6.1 Metody stanovení velikosti částic 6.2 Základní metody třídění Ruční přebírka Mechanické třídění 6.3 Mechanické třídiče 6.4 Pneumatické třídění 6.5 Hydraulické třídění 7. Mísení a míchání 7.1 Základní cíle 7.2 Druhy míchání Mechanické míchání Cirkulační míchání Pneumatické míchání 8. Čištění plynů odprašování a odlučování kapek 8.1 Fyzikální principy odlučování Gravitační síla Odstředivá síla Elektrostatická síla Difúzní jevy Koagulační jevy Filtrace 8.2 Konstrukce a technické parametry odlučovačů Suché mechanické odlučovače prachu z plynů cyklony Mokré mechanické odlučovače 2

3 8.2.3 Elektrostatické odlučovače Textilní filtry 9. Filtrace a odstřeďování 9.1 Filtrace Filtrace s příčným tokem Filtrace průtočná 9.2 Odstřeďování Filtrační odstředivky Separační a sedimentační opdstředivky 10. Dělení složek plynné směsi (absorpce, adsorpce, membrány) 10.1 Absorpce Podmínky absorpce Zařízení pro absorpci Základní uspořádání absorpční jednotky 10.2 Adsorpce Podmínky adsorpce Zařízení pro adsorpci 10.3 Dělení na membránách 10.4 Kryogenní dělení 11. Výměníky 11.1 Vedení tepla 11.2 Povrchové výměníky 11.3 Směšovací výměníky 11.4 Teplosměnná media 12. Sušení 12.1 Kinetika sušení teplem 12.2 Způsoby sušení teplem 12.3 Sušárny s přímým sušením 12.4 Sušárny s nepřímým sušením 13. Odpařování 13.1 Uspořádání odparek 13.2 Typy odparek Odparky s cirkulací roztoku Filmové odparky 14. Destilace a rektifikace 15. Krystalizace 15.1 Krystalizace z roztoku Ochlazovací krystalizace Odpařovací krystalizace Vakuová krystalizace 15.2 Krystalizace z taveniny 16. Charakterizace a popis tuhých disperzních systémů 16.1 Distribuce velikosti částic 16.2 Střední veličiny distribuce 16.3 Distribuční funkce 17. Odhad ceny zařízení 18. Literatura 3

4 1.0 ÚVOD Skripta Průmyslové technologie III, Stroje a zařízení průmyslu podávají přehled strojů a zařízení používaných v průmyslu, především v průmyslu chemickém a potravinářském, při těžbě a úpravě minerálních surovin, získávání, úpravě a čištění vod, dopravě látek tuhých, kapalných nebo plynných apod. Publikace uvádí základní chemicko-inženýrské operace, jako je filtrace krystalizace, odprašování aj. Důraz je kladen na princip funkce, konstrukci a možnosti daného zažízení. Uvedeny jsou jen základní typy aparátů a ne jejich mnohé konstrukční variace, které se však principem funkce neliší od základního typu. Tím se předložený studijní materiál odlišuje od standardních učebnic chemického inženýrství, kde hlavní pozornost je soustředěna na postupy výpočtu zařízení, na základě kterých je možno stanovit velikost tak, aby plnilo požadovanou funkci. Posluchačí FŽP, snad až na vzácné výjimky, nebudou postaveni před problém navrhnout typ a velikost konkrétního zařízení, které by vyhovělo požadovanému opatření směřujícímu k snížení zatížení životního prostředí průmyslovou činností. Od toho jsou inženýrské kanceláře sdružující profesionální konstruktéry a technology. Posluchači však musí mít představu o možnostech současné techniky, tedy co je ve skutečnosti technicky dosažitelné při zachování ekonomických parametrů dané výroby tak, aby byla udržena konkurenceschopnost průmyslu. Nejlepší a nejúčinnější opatření ekologického charakteru jsou taková, která ve svém důsledku přináší realizátorovi pozitivní efekty formou snížení výrobních nákladů, např. snížení nebo úplnou eliminaci poplatků za ukládání odpadů, znečišťování ovzduší a odpadních vod, nebo zvýšení výnosů ekonomickým zužitkováním odpadů z výroby Vžitá představa mnohých ekologů, že chemický průmysl vyrábí nejrůznější chemikálie pro své potěšení navzdory zdravému rozumu a znečišťování životního prostředí, je nejen mylná, ale naprosto zcestná. Chemický průmysl, jako každé odvětví podnikání, musí produkovat zisk a proto může vyrábět jen to, co nalezne uplatnění na trhu, tedy to, co konečný spotřebitel požaduje a potřebuje a za co je ochoten zaplatit. Pokud by lidstvo přestalo užívat nejrůznější desinfekční, mycí, čistící a prací prostředky, barvy, laky a nátěrové hmoty, úmělá vlákna, plasty a stavební hmoty, léky, vitamíny a nutriční připravky, oleje a pohonné hmoty, dopravní prostředky jako auta, vlaky, lodě a letadla, chladící zařízení, žárovky, výbojky, televizory, telefony, mobily, počítače atd., potom by průmysl materiály nutné k realizaci těchto potřeb přestal vyrábět a tím by přestal zatěžovat životní prostředí. Lidstvo však není ochotno se vzdát všech výše uvedených vymožeností civilizace a vrátit se o mnoho století zpět. Z toho důvodu tady průmysl je a bude a bude svou činností i nadále zatěžovat životní prostředí. Úkolem dneška a zejména budoucnosti, je omezit nepříznivý vliv průmyslové činnosti na minimum tak, aby bylo dosaženo trvale udržitelného rozvoje. 4

5 2. DOPRAVA Tato kapitola je zúžena na technologickou dopravu. Technologická doprava navazuje na vnější mezipodnikovou dopravu, meziobjektovou dopravu uvnitř areálů průmyslových podniků. Zajišťuje přísun surovin, polotovarů a pomocných látek z vykládacích míst do skladů a dále ze skladů do výroby. Dále zahrnuje dopravu polotovarů a pomocných látek mezi jednotlivými objekty, uvnitř objektů výroben (dílen) a mezi jednotlivými technologickými operacemi. Dále zajišťuje odsun hotových výrobků do skladů, do balících linek a na nakládací místa dopravních prostředků silničních, železničních nebo říčních. Doprava tuhých látek je technologicky nejkomplikovanější a tím i nejdražší v případě pevných sypkých surovin a materiálů, kusových zásilek, kusového materiálu a zboží baleného v krabicích nebo pytlích. S výhodou jsou v těchto případech pro uložení a dopravu využívány palety prosté nebo příhradové, kontejnery a big-bagy. Tím je docíleno snazší manipulace pomocí ručních, mechanických nebo automaticky řízených paletových vozíků a vysokozdvižných vozíků nebo zdvihacích zařízení, pro dopravu kusových zásilek bývají využívány válečkové tratě, ploché dopravní pásy, podvěsné lanové nebo řetězové dopravníky. Kontinuální doprava velkých objemů tekutin je zajišťována potrubními rozvody podzemními jsou dopravovány všechny druhy technologických vod a pitná voda, vody odpadní. Jsou vždy v nezámrzné hloubce, tj. 1,50 m pod povrchem, podzemními jsou dopravovány na velké vzdálenosti topné plyny (např. zemní plyn), ropa a motorová paliva, nadzemními na potrubních mostech je v areálech podniků dopravována např. vodní pára a parní kondenzát, technické a topné plyny, topné oleje, stlačený vzduch, meziprodukty (např. NH 3, HNO 3, H 2 SO 4, H 3 PO 4, roztoky nebo taveniny solí s doprovodným otopem aj.). Diskontinuální doprava menších objemů kapalin je zajištěna v železničních nebo automobilových cisternách, nádržových kontejnerech, demižonech, láhvích, ocelových nebo plastových sudech. Diskontinuální doprava menších množství stlačených nebo zkapalněných plynů je zajištěna v tlakových láhvích (jednotlivých nebo v kontejnerech), Dewarových nádobách, železničních nebo automobilových cisternách. 5

6 2.1 MECHANICKÉ DOPRAVNÍKY TUHÝCH LÁTEK 1 Pásové dopravníky jsou používány pro horizontální a šikmou dopravu sypkých materiálů. Dopravníky jsou umístěny v ocelové konstrukci odkryté nebo zcela zakryté dle vlastností přepravovaného materiálu (prašnost, hygroskopičnost, lepivost). Pohon hnacího bubnu zajišťují elektromotory s redukcí otáček převodovou skříní, řemenicemi s klínovými řemeny nebo tzv. elektrobubny s vnitřní převodovou skříní se stálým převodem. Rychlost dopravního pásu je obvykle 1 2 m.s -1, šířka pásu je mm. Napínání pásů je zajištěno u krátkých pásů do délky cca 20m šroubovým posuvem vratného bubnu na konci pásového dopravníku, u delších pásů závažím na napínacím bubnu zavěšeném v napínací stanici pod konstrukcí dopravníku. Šířkou a rychlostí dopravního pásu je dán přepravní výkon. Sklon pásů musí být při šikmé dopravě cca o 10 o menší, než odpovídá sypnému úhlu dopravovaného materiálu. Materiál volně leží na dopravním pásu s hladkým povrchem nebo s příčnými zarážkami. Během dopravy se nerozdrobí a méně práší. Na koncovém přesypu je dopravní pás čištěn od ulpívajícího nebo přilepeného materiálu pryžovými nebo kartáčovými stěrači Obr. 2.1 Schéma pásového dopravníku násypka materiálu, 2 vratný a napínací buben, 3 válečky podpírající pás, 4 hnací buben, 5 stěrač a výsyp materiálu Obr. 2.2 Pásový dopravník 1 Dříve byly často používány i nákladní lanové dráhy. V používání zůstaly jen ve vertikálně členitém terénu, jinak byly nahrazeny převážně pásovými dopravami. 6

7 Výstavba pásových dopravníků je investičně náročná, ale provozní náklady jsou nízké, rovněž měrná spotřeba energie na dopravu (v kwh.t -1 ) je nízká proti dalším přepravním systémům. Obdobně jako pásové dopravníky jsou uspořádány válečkové tratě pro dopravu kusových zásilek na paletách, v bednách, kartonových obalech apod. Všechny válečky jsou poháněny řetězem. V praxi jsou používány tři základních systémů pásových dopravníků korýtkové transportéry s válečkovou tratí tvořenou dvěma nebo třemi válečky na jedné stolici, které skloněním směrem ke středu vytvoří z dopravního pásu korýtko. Stolice jsou od sebe vzdáleny cca 0,5 m. Na válečkové trati je umístěn zpravidla pryžový pás s textilní výztuží např. na bázi viskózových, polyesterových nebo polyamidových kordových vláken. Výjimečně je používána výztuž z ocelového pletiva a pásy na bázi polymerů (PVC, PP) nebo ocelové pásy (pro uhlí nebo horké substráty, např. popeloviny, cementový slínek). Korýtkové transportéry dopravují materiál jen v přímém směru na vzdálenosti desítek metrů až stovek metrů. Pokud se má směr dopravy změnit, musí se přesypem materiál nasypat na další navazující transportér vedoucí v žádaném směru. Přesypy bývají zdrojem prašnosti, proto se staví uzavřené, případně jsou odsávané do ventilačních systémů výroben vybavených odprašováním. Korýtkové transportéry jsou vhodné pro dopravu chladného materiálu s teplotou nepřesahující 100 o C, pokud jsou dopravní pásy z pryže nebo termoplastů. ploché transportéry pás z pryže nebo termoplastů je umístěn na stolicích s jedním válečkem. Jsou vhodné pouze na velmi krátké vzdálenosti, hlavně u pásových dávkovačů. Bývají také používány jako součást pásových montážních linek ve např. strojírenství a elektrotechnice, dopravníků kusových zásilek nebo pytlů. Do skupiny plochých pásových transportérů lze zařadit pohyblivé chodníky používané v areálech letišť, výstavišť, obchodních domů aj. trubkové pásy pryžový korýtkový transportér je po naplnění materiálem kladkami nebo válečky stočen do uzavřené trubky (hadice). Pryžový pás je plochý nebo s vylisovaným podélným zámkem po straně. Z trubkového dopravníku se materiál nerozpráší, dopravní trať může vést do oblouku bez potřeby přesypů. Na konci dopravní trasy se trubka dopravníku zpět rozvine do korýtkového dopravníku, ze kterého se materiál volně vysype na určené místo. Dopravní vzdálenosti jsou v desítkách až stovkách metrů. Šnekové dopravníky v ocelové trubce kruhového průřezu nebo zakrytém ocelovém žlabu U-profilu je umístěna ocelové šnekovnice poháněná přes převodovou skříň elektromotorem (obr. 2.3, 2.4). Materiál je posunován šnekovnicí po dně žlabu. Šnekový dopravník bývá používán rovněž jako dávkovač pak je krátký šnek umístěn na mechanické nebo tenzometrické váze a jeho otáčky jsou regulovatelné. Tím je měněno množství dávkovaného materiálu. Částice materiálu se ve šnekovém dopravníku vůči sobě neustále pohybují a vzájemně se odírají materiál se do jisté míry rozmělňuje. Tím se může zvyšovat obsah prachu v dopravovaném materiálu. Dopravní vzdálenosti jsou cca do 10 m, výjimečně větší, neboť při delších vzdálenostech se musí šnekovnice zavěšovat na ložiska pro omezení průhybu hřídele. 7

8 Investiční náročnost je ve srovnání s pásovou dopravou vyšší, provozní náklady rovněž větší množství energie se spotřebuje na překonání tření v dopravovaném materiálu. Výhodou je uzavřenost přepravního systému, která je důležitá pro minimalizaci ztrát a neznečištění dopravovaného materiálu. Lze takto dopravovat i horký materiál. Proto jsou šnekové dopravníky často používány v potravinářství a ve výrobách čistých materiálů, např. farmaceutickém průmyslu, výrobě čistých chemikálií apod Obr. 2.3 Schéma šnekového dopravníku 1 elektromotor, 2 převodová skříň, 3 - násypka materiálu, 4 trubka nebo zakrytý žlab se šnekovnicí, 5 - výsyp materiálu 5 Obr. 2.4 Šnekový dopravník ( nebo dávkovač) Redlerové dopravníky jsou tvořeny ocelovým žlabem, obvykle zakrytým (obr. 2.5). V něm se pohybuje vlečený ocelový řetěz s litinovými hrabicemi. Robustní konstrukce tato zařízení předurčuje do těžkých provozních podmínek a pro vysoké dopravní výkony. Často jsou redlery používány pro dopravu horkého materiálu s teplotou i kolem 300 o C, např. škváry. Pohon řetězu zajišťuje elektromotor s převodovou skříní. Redlerové dopravníky se běžně používají pro dopravu popelovin a škváry, lepivých materiálů (kalů) apod. Dopravní vzdálenosti nepřesahují několik desítek metrů. Řetěz s hrabicemi nebo korečky, tj. princip redleru, bývá součástí konstrukcí vyhrnovacích strojů ve skladech sypkých materiálů nebo je hlavním funkčním dílem korečkových rypadel. 8

9 Obr. 2.5 Redlerový dopravník a řetěz redleru s hrabicemi Vibrační dopravníky a třásadlové dopravníky - jsou tvořeny kovovým žlabem s mechanicky nebo elektromagneticky vyvozenými vibracemi (obr. 2.6). Materiál musí být nelepivý, lze ho dopravovat jak vodorovném směru tak i po mírně skloněné ploše vzhůru. Výhodou je kontakt materiálu s okolním vzduchem, což může přispět k jeho sušení. Dopravní vzdálenosti jsou omezeny několika desítkami metrů. Bývají používány v chemickém a potravinářském průmyslu, např. cukrovarech. Krátké vibrační dopravníky s celkovou délkou do 1-2 m bývají součástí dávkovačů materiálů do technologických zařízení, např. do drtičů a mlýnů, třídičů, rozkladných reaktorů, pecí, sušáren, chladičů rotačních nebo fluidních aj. Obr. 2.6 Vibrační dopravník (dávkovač) 9

10 Plnící zařízení (dávkovače) zajišťují rovnoměrné dávkování sypkých materiálů do dopravních linek dopravních zařízení dříve uvedených konstrukcí. Tím brání přetěžování dopravních linek a omezují dopravní ztráty. Mají obvykle plnění shora nebo šikmo shora se spodním výsypem. Jsou používány pro odběr materiálu ze zásobníků, sil či skladů surovin a hydraulicky je uzavírají. To je důležité zejména u zásobníků pod odlučovači prachu např. typu cyklonů, filtrů a elektrostatických odlučovačů. K tomuto účelu jsou používány: Turniket buben s otočnou hvězdicí na vodorovné hřídeli se vstupem materiálu shora a spodním výsypem (obr. 2.7). Volné prostory v hvězdici při otáčení zajišťují plynulé dávkování materiálu. Regulací otáček turniketu je měněn výkon dávkování. Turniket zároveň uzavírá prostor mezi vstupem a výstupem, čímž brání volnému vysypání materiálu a zároveň vzájemně hydraulicky odděluje prostory nad a pod turniketem. Obr. 2.7 Turniketový podavač Šnekový dávkovač je konstrukční obdobou šnekového dopravníku (viz dříve). Je tvořen vodorovnou ocelovou trubkou, v níž je umístěna šnekovnice. Regulací otáček šnekovnice je měněn výkon dávkování materiálu. Talířový nebo hvězdicový podavač - propeler podavače jsou tvořeny talířem nebo hvězdicí otáčející se ve vodorné rovině. Podávají nebo vyhrnují sypký materiál od výsypu ze zásobníku nebo skladu do dopravní linky. Změnou otáček je měněn výkon podavače. Ejektor štěrbinami definovaného průřezu je nasáván práškovitý materiál do rychle proudícího vzduchu. Změnou rychlosti proudění vzduchu je měněno množství přisávaného materiálu. Pneumatická doprava Při pneumatické dopravě je pohyb rozmělněného materiálu (často granulovaného nebo krystalického až práškovitého) v ocelovém, litinovém, skleněném i termoplastovém potrubí zprostředkován proudem vzduchu. Vzduch předává kinetickou energii částicím tuhého materiálu. Částice dopravovaného materiálu musí být pokud možno rozměrově homogenní. Jedná se o uzavřený dopravní systém, který minimalizuje ztráty do okolí rozprášením, ale také znečištění dopravovaného materiálu nečistotami z okolního ovzduší. Proto jsou 10

11 pneumatické dopravy často používány ve farmaceutickém, chemickém a potravinářském průmyslu a to jak ve skladovém hospodářství surovin a výrobků, tak i v technologických procesech (vykládací zařízení, sila obilnin, olejnin, mlýnské okruhy aj.). Dopravní vzdálenosti jsou od několika desítek metrů až na vzdálenosti několika set metrů i s převýšením až desítek metrů. Dopravní výkony dosahují až stovek t/hod. Jsou-li dopravovány tvrdé a abrasivní materiály, jsou používány pro výrobu potrubí či jen oblouků potrubí keramické hmoty nebo tavený čedič. Investičně a provozně je pneumatická doprava drahá. Vyšší náklady jsou vyváženy výhodami čistého dopravního systému s minimálními ztrátami často velmi drahého materiálu. V některých případech je k dopravě používán horký vzduch nebo spaliny zemního plynu. To umožňuje spojení dvou technologických operací - pneudopravy se současným sušením dopravovaného materiálu. Měrná spotřeba energie se pohybuje mezi 1-5 kwh/t materiálu, tj. více než u dopravy pásové. Zařízení pneumatické dopravy je možno podle fyzikálního principu rozdělit na několik druhů. Jedná se především o: fluidní pneumatickou dopravu - sem můžeme zařadit horizontální dopravu pneumatickými dopravními žlaby či fluidními dopravníky. Fluidní žlab je tvořen uzavřenou skříní čtvercového nebo obdélníkového průřezu s perforovaným dnem. Dopravní vzduch je přiváděn dnem pod vrstvu přepravovaného materiálu. Souběžně s dopravou tuhého materiálu může probíhat jeho sušení nebo chlazení dle teploty dopravního vzduchu. Mezi pneumatické systémy rovněž náleží provzdušňovací zařízení sil a jejich vykládku, pneumatická homogenizační zařízení a pneumatické separátory hrud a cizích těles. pneumatickou dopravu ve vznosu - to znamená dopravu na velké horizontální vzdálenosti a s poměrně značným převýšením, kterou můžeme dále dělit podle potřebného tlaku dopravního média na dopravu vysokotlakou, středotlakou a nízkotlakoupneumatickou dopravu speciální - např. dopravu v zátkách, dopravu těles, dopravu na vzduchovém polštáři. Jsou rozeznávány dva základní typy pneumatické dopravy ve vznosu: Podtlaková (sací) pneudoprava celý dopravní systém pracuje za tlaku nižšího, než je tlak atmosférický. Dopravovaný materiál je nasáván sací jehlou upevněnou na volně pohyblivé vrapované hadici spojené s potrubím. Sací jehla umožňuje současné přisávání dopravního vzduchu do systému. Dopravovaný materiál je oddělován z dopravního vzduchu na odlučovačích typu sedimentačních komor, cyklónů nebo filtrů, či jejich kombinací. Jelikož uvedené konstrukční typy odlučovačů jsou schopny zachycovat s odlišnou účinností částice různé velikosti, zajišťuje systém odlučovačů pneumatické třídění dopravovaného materiálu. Tento systém spojení pneumatické dopravy a pneumatického třídění je běžný v silech obilnin a olejnin. Pohyb dopravního vzduchu v systému je zajištěn vícestupňovými radiálními ventilátory (viz dále). Podtlaková sací pneumatická doprava je v principu shodná s vysavači prachu používanými např. v domácnostech, ale také s průmyslovými vysavači používanými pro úklid vozovek, ulic, provozních hal v průmyslu, nádražích aj. 11

12 Přetlaková pneudoprava (tlačná - vysokotlaká, středotlaká a nízkotlaká) dopravní systém pracuje za tlaku vyššího, než je tlak atmosférický, obvykle do 1 MPa. Rozmělněný materiál je dávkován turniketovým podavačem z násypky do potrubí, jímž proudí stlačený vzduch dodávaný kompresorem. Turniketový podavač zároveň odděluje atmosféru od tlakového systému. Vícestupňové odloučení dopravovaného materiálu z proudu vzduchu je shodné jako u dopravy sací. Kombinovaná pneumatická doprava uplatňuje oba dříve uvedené systémy. Hydraulická doprava Hydraulická doprava využívá k dopravě tuhého materiálu proudu vody ve skloněném žlabu nebo potrubí s využitím gravitační síly samotížného toku. Suspenze také bývají čerpány odstředivými, peristaltickými nebo membránovými čerpadly za zvýšeného tlaku v potrubí. Hydraulické dopravní systémy jsou investičně i provozně drahé, ale s výhodou jsou používány tam, kde vlhkost neuškodí dopravovanému materiálu, materiál je třeba ochladit, potlačit nebo odstranit jeho prašnost, případně zápach. Hydraulická doprava může být současně technologickou operací praním nebo tříděním materiálu. S výhodou je používána pro dopravu např. fekálií aj. tuhých odpadů kanalizačními sítěmi z území obcí do čistíren odpadních vod, dále řepy ze skládek k dalšímu zpracování v cukrovarech, škváry a popelovin z energetických výroben na odkaliště, kalů z čistíren odpadních vod do kalových jímek, uhlí a rud v úpravnách. Vertikální doprava sypkých materiálů Korečkové elevátory Korečkové elevátory zajišťují vertikální nebo šikmou dopravu sypkých materiálů směrem vzhůru (obr. 2.8). Používány jsou zejména pro materiály s nízkým sypným úhlem a dopravu materiálu do výšky až několika desítek metrů ve stísněných prostorách. Malý zastavěný prostor je velkou výhodou proti např. pásovým nebo šnekovým dopravníkům, což je cenné v uzavřených průmyslových stavebních objektech. Výhodou konstrukce elevátoru je také úplné uzavření skříně ocelové šachty elevátoru, což potlačuje ztráty a snižuje prašnost v objektech výroben nebo skladů. Materiál je dopravován v korečcích ocelových vaničkách (kapsách). Korečky jsou přišroubovány na dvou paralelních článkových řetězech nebo pásu (pryžovém, textilním nebo termoplastovém). Pohon je zajišťován elektromotory s převodovou skříní

13 Obr. 2.8 Schéma a snímek korečkového elevátoru 1 řetězové kolo spojené s pohonem (elektromotor s převodovou skříní), 2 korečky, 3 řetěz nebo pás, 4 řetězové kolo napínací stanice se závažím, 5 směr vstupu materiálu, 6 - směr výsypu materiálu Ocelové korečkové elevátory jsou vhodné pro dopravu práškovitého nebo zrnitého sypkého a nelepivého i velmi horkého materiálu s teplotou až 300 o C. Používány jsou běžně v průmyslu stavebních hmot, chemickém a potravinářském průmyslu např. pro dopravu granulátů ze sušáren, kalcinátů nebo předchlazených cementářských slínků. Princip korečkového dopravníku je také užit v konstrukci korečkových rypadel používaných v povrchových lomech, plovoucích bagrů na čištění koryt řek nebo těžbu písku. Jsou rozeznávány následující základní typy elevátorů: rychloběžné s odstředivým vyprazdňováním korečků materiál je z korečků vyhazován odstředivou silou směrem do výstupního skluzu materiálu, pomaluběžné s gravitačním vyprazdňováním korečků materiál je z korečků vysypáván za horní kladkou na smyčce jen působením gravitační síly. Rychloběžné elevátory mají proti elevátorům pomaluběžným vyšší výkon při shodném zastavěném prostoru. Bývají ale poruchovější hlavně díky vyššímu opotřebení všech mechanicky namáhaných konstrukčních dílů. Skluzy a přesypy Pomocí skluzů a přesypů je zajištěn svod sypkých materiálů v technologických linkách ze zařízení umístěných ve vyšších podlažích směrem dolů. Jsou vyrobeny zpravidla z ocelového potrubí s kruhovým nebo obdélníkovým průřezem. Tyto dopravní cesty jsou obvykle odsávány ventilátory společně s technologickým zařízením. Prach je odlučován v odprašovacích zařízeních, obvykle je užita kombinace cyklonů a filtrů. Podtlakem v systému je zajištěno snížení ztrát a omezení prašnosti v prostoru výroben. Otevřené skluzy v kombinaci s plochými pásovými dopravníky jsou také používány na balené zboží, např. v papírových nebo polyetylénových pytlích či krabicích. Zajišťují rovněž dopravu z vyšších podlaží do skladů nebo k nakládacím - expedičním místům výrobků. 13

14 Skluzy balených výrobků bývají vyloženy deskami z termoplastů, což je výhodné pro snížení rizika poškození obalů. 2.2 DOPRAVA KAPALIN Oblast průmyslu, energetiky, dopravy, služeb, bydlení aj. se neobejdou bez zařízení na dopravu tekutin. Největší objemy tekutin na vzdálenosti desítek metrů až tisíců kilometrů jsou dopravovány zejména ve vodárenství, plynárenství, těžbě a dopravě ropy, dopravě ropných produktů, klimatizačních a ventilačních zařízení. V technologických zařízeních uvedených oborů bývají dopravovány řádově až 10 7 m 3.hod -1 tekutin. To je spojeno se značnou spotřebou materiálů pro výrobu příslušných zařízení (potrubí, armatur a čerpadel, kompresorů, dmychadel, ventilátorů nebo jiných strojů pro dopravu tekutin) a zejména s velkou spotřebou energií pro jejich pohony. Zařízení pro dopravu tekutin, tj. plynů a kapalin, dodávají tekutinám energii pro hrazení ztrát způsobených jejich viskozitou (vnitřním třením), překonání výškových rozdílů, umožnění dopravy tekutin do prostor s vyšším tlakem, krytí místních a inerciálních ztrát v potrubních rozvodech. Vyšší příkon energie umožňuje zvýšení průtoku tekutin, tj. přepravní kapacity potrubních rozvodů. Objemové průtoky a pracovní tlaky, účinnost transformace mechanické energie v energii proudících tekutin a měrná spotřeba energie na jejich dopravu náleží k rozhodujícím parametrům zařízení pro dopravu tekutin Čerpadla V praxi je velká část kapalin s výhodou dopravována čerpadly včetně zkapalněných plynů. Ty zaujímají cca o tři řády menší objem než v plynném skupenství za normální teploty a tlaku, což je pro dopravu a skladování velmi výhodné. Z hlediska čerpací techniky jsou rozlišovány tři základní skupiny kapalin voda, neagresivní kapaliny a suspenze (např. potravinářské suroviny a výrobky), agresivní kapaliny a suspenze (např. minerální kyseliny a hydroxidy, roztoky a suspenze solí, taveniny solí a kovů), těkavé kapaliny a hořlaviny (např. motorová paliva a organická rozpouštědla, zkapalněné technické plyny). d 3 1 h V II h S 2 c a b I Obr. 2.9 Základní schéma systému dopravy kapalin s čerpadlem 14

15 1 dolní zásobník čerpané kapaliny, 2 čerpadlo, 3 horní zásobník čerpané kapaliny, h S sací výška čerpadla (zde je záporná), h V výtlačná výška čerpadla, H = h S + h V - geometrická (dopravní) výška čerpadla L = a + b + c + d - odpovídá geometrické délce potrubí, l EKV - tvoří zdroje místních ztrát - vstup do potrubí, 2 kolena 90 o a výtok z potrubí I a II - průřezy zvolené pro energetickou bilanci (viz dále) Bilanci energie v systému dopravy kapaliny s čerpadlem popisuje Bernoulliho rovnice v upraveném tvaru: 2 2 v 1 p 1 v 2 p g h S = g h V E Z + E Č (2.1) V potrubí s čerpadlem je prakticky vždy turbulentní proudění, proto se korekční člen = 1,0. Indexy 1 se vztahují k průřezu I, tj. výstupu potrubí z dolní nádrže na sání čerpadla, indexy 2 se vztahují k průřezu II na výtlačném potrubí při vstupu do horní nádrže. v 1 je střední rychlost proudění v sacím potrubí, v 2 je rychlost proudění ve výtlačném potrubí, g je gravitační zrychlení, h S je sací výška, h V je výtlačná výška čerpadla, p 1 je celkový tlak kapaliny v potrubí na sání čerpadla z dolní nádrže, p 2 je tlak kapaliny v potrubí v ústí do horní nádrže, E Č je měrný příkon energie dodávaný kapalině čerpadlem, E Z je ztrátová energie v úseku potrubí mezi průřezy I a II způsobená vnitřním třením (viskozitou). Ztrátová energie je přímo úměrná ekvivalentní délce L EKV, která je součtem délek přímých úseků potrubí a všech ekvivalentních délek armatur l EKV. Do Bernouliho rovnice je potom za d dosazen průměr potrubí a za délku potrubí je dosazena ekvivalentní délka L EKV p Z v 2 L EKV E Z = = (2.2) d Součinitel (koeficient) tření je závislý na charakteru proudění. Pro turbulentní oblast proudění, kdy je Re v rozmezí , platí rovnice Nikuradzeho 0,221 = 0, (2.3) Re 0,25 Sací výška čerpadel je závislá na hustotě čerpané kapaliny, střední rychlosti proudící kapaliny, tlakových ztrátách a teplotě kapaliny. S rostoucí teplotou roste parciální tlak par kapaliny a desorbují plyny v kapalině rozpuštěné. To má za následek snížení sací výšky kapalina v sání v krajním případě může vřít a sací potrubí je zaplněno pouze parami a desorbovanými plyny, čerpání kapaliny je tak znemožněno. Přitom dochází k jevu zvanému kavitace tj. stav, kdy se kapalina odtrhne od např. lopatek odstředivého čerpadla nebo pístu čerpadla pístového. Účinnost čerpadla a výkon prudce klesají, v čerpadlech vznikají tlakové rázy, které mohou vážně poškodit skříň a pracovní plochy čerpadla. Kavitaci lze předejít minimalizací tlakových ztrát v sacím potrubí (volí se větší průměr sacího potrubí, než je u výtlačného potrubí), teplota čerpané kapaliny musí být pokud možno co nejnižší. Pro čerpání horkých kapalin je volena nulová či záporná sací výška - sání čerpadla je umístěno pod úrovní hladiny čerpané kapaliny. 15

16 Objemová čerpadla Objemová čerpadla se vyznačují tím, že nasávají do pracovního prostoru definovaný objem kapaliny. Kapalina je vytlačována z pracovního prostoru pístem nebo membránou. Sací a výtlačné potrubí je uzavíráno ventily různých konstrukcí, které brání zpětnému toku kapalin. Objemová čerpadla jsou velmi často používána pro dávkování kapalin do technologických procesů. Objem dopravované a dávkované kapaliny lze snadno měnit změnou zdvihu pístů a počtem otáček motoru pohonu. U dvou a víceválcových čerpadel je nastavením zdvihu regulovatelný poměr dávkovaných kapalin. Obr Konstrukce ventilů I kuličkový ventil 1 pouzdro, 2 ventil, 3 víko ventilové komory, II zpětná klapka, 1 víčko, 2 sedlo Pístová čerpadla Pracovním prostorem pístových čerpadel je válcová komora, v níž se pohybuje píst. Jsou rozlišována čerpadla jednočinná, kdy je kapalina nasávána přes sací ventil jen z jedné strany pístu, a čerpadla dvojčinná, kdy je čerpaná kapalina střídavě nasávána a vytlačována z obou stran pístu. Z hlediska počtu válců jsou rozlišována čerpadla jedno a víceválcová. Pokud má píst těsnící kroužky umístěny ve stěně pístu a zcela vyplňuje prostor válce, jedná se o klasické pístové čerpadlo. Pokud jsou těsnící kroužky - ucpávky umístěny pevně ve dnu válce a píst nevyplňuje celý průřez pracovní prostoru válce, jedná se o konstrukci tzv. plunžrového pístového čerpadla. Na válci jsou zpravidla kuličkové sací a výtlačné ventily. Tento typ čerpadel je vždy jednočinný. Podle počtu válců jsou opět rozlišována jedno a víceválcová plunžrová čerpadla. Písty jsou vyrobeny z oceli nebo keramiky. Tato čerpadla jsou používána pro extrémně vysoké tlaky dopravovaných kapalin - až stovky MPa. Užívána jsou pro dávkování kapalin do vysokotlakých chemických reaktorů, vysokotlaká čistící zařízení, řezání betonu, zařízení pro řezání kovů apod. Účinnost přeměny energie mechanické v energii čerpané tekutiny dosahuje u pístových čerpadel hodnot kolem 95 %, objemová účinnost, tj. objem skutečně vytlačené kapaliny proti teoretickému objemu dosahuje hodnot kolem 98 %. 16

17 Obr Konstrukce jedno a dvojčinného pístového čerpadla 1 sací potrubí se sacími ventily, 2 válec, 3 pístní tyč s pístem a těsnícími kroužky, 4 výtlačné ventily Obr Schéma konstrukce jednoválcového plunžrového čerpadla 17

18 Obr Řez konstrukcí vysokotlakého tříválcového plunžrového čerpadla Membránová čerpadla Membránová čerpadla mají v pracovní komoře umístěnu pružnou membránu obvykle kruhového průřezu z ocelového plechu, technické pryže nebo termoplastu. Jejím průhybem je měněn objem pracovní komory a tím objem nasávané a vytlačované kapaliny. Průhyb membrány zajišťuje obvykle táhlo mechanicky vychylující membránu. Pohyb táhla zajišťuje excentr poháněný elektromotorem nebo elektromagnet. Membránová čerpadla jsou vhodná pro čerpání malých objemů čistých mechanicky neznečištěných kapalin (cca litry až stovky litrů za hodinu) pod tlakem přibližně do 0,5 MPa. Často bývají používána pro dávkování kapalin, podobně jako čerpadla pístová a plunžrová. Běžně jsou používána pro čerpání benzinu do karburátorů a vstřikovacích trysek zážehových spalovacích motorů. Materiálové provedení je podřízeno pracovnímu tlaku a chemickým vlastnostem čerpaných kapalin. Skříň pracovní komory bývá vyrobena z oceli, hliníku, ale i z termoplastů. 18

19 Obr Membránová čerpadla 1 skříň pracovní komory čerpadla s membránou, 2 kuličkový sací ventil, 3 táhlo zajišťující průhyb membrány, 4 kuličkový výtlačný ventil, 5 membrána, Odstředivá čerpadla V odstředivém čerpadle je energie čerpané kapalině dodávána oběžným kolem kruhovým diskem s lopatkami. Lopatky na oběžném kole jsou zakřivené směrem dozadu vzhledem ke směru otáčení. Z hlediska dodávky energie kapalině je toto uspořádání nevýhodné, ale jsou podstatně nižší hydraulické ztráty v čerpadle dosahuje se vyšší energetické účinnosti čerpadla. Oběžné kolo je umístěno na hřídeli ve spirálové skříni. Spirálová skříň má sací hrdlo umístěno axiálně v ose hřídele. Osa výtlačného hrdla je umístěna ve směru radiálním na obvodu spirálové skříně. Oběžná kola jsou konstruována jako otevřená nebo uzavřená (prostor lopatek oběžného kola je uzavřený mezikružím). Oběžné kolo kruhový disk s prohnutými lopatkami - má běžně ot. min -1, např. dle použitého elektromotoru pro pohon. Tím v něm vzniká odstředivá síla, která v ose hřídele vytváří podtlak a na obvodu oběžného kola naopak přetlak. Velikost odstředivé síly lze změnit průměrem oběžného kola nebo počtem jeho otáček. Lopatky odstředivého kola kapalině udílejí velké zrychlení. Tak v oběžném kole získává kapalina vysokou kinetickou energii. Na obvodu z oběžného kola kapalina vytéká do spirálové skříně, kde klesá její kinetická energie a úměrně vzrůstá energie tlaková v souladu s Bernoulliho rovnicí. Odstředivá čerpadla jsou konstruována jako jednostupňová, tj. s jedním oběžným kolem, kdy tlak ve výtlaku zpravidla nepřesahuje 1 MPa. Vícestupňová odstředivá čerpadla s několika oběžnými koly řazenými v sérii za sebou dodávají čerpané kapalině více energie a dovolují zvýšit výtlačný tlak až na desítky MPa. Průměr a výška lopatek oběžných kol rozhodují spolu s otáčkami také o objemech čerpaných kapalin. Ty se podle konstrukce oběžných kol a spirálových skříní mění v rozsahu od mililitrů až do tisíců litrů za sekundu. Prostor oběžného kola a spirálové skříně, kde je čerpaná kapalina, je od okolí oddělen. Je-li oddělen mechanicky ucpávkou z vláknitých materiálů nebo těsnícími kroužky s pružinami, pak je hovořeno u čerpadlech s ucpávkou. Je-li pracovní prostor od okolí oddělen hydraulicky 19

20 pomocným oběžným kolem většího průměru s delšími lopatkami, než je průměr pracovního oběžného kola, jedná se o tzv. bezucpávková čerpadla. Je-li hřídel čerpadla umístěn v horizontální rovině, jedná se o čerpadla horizontální. Je-li hřídel umístěn svisle, jedná se o čerpadla vertikální. V konstrukci oběžného kola a spirálové skříně není zásadní rozdíl, podstatný je jen způsob montáže a připojení na potrubí. Celková účinnost odstředivých čerpadel, jako součin účinnosti mechanické a hydraulické, je o % nižší než u čerpadel pístových, prakticky vždy je pod 90 %. Odstředivá čerpadla mají řadu konstrukčních a praktických výhod: malý počet pohyblivých součástí náchylných k poruchovosti, jednoduchou konstrukci, snadnou montáž, opravy a demontáž, relativně snadnou vyrobitelnost všech dílů z kovů, skla, keramiky nebo termoplastů, možnost čerpání mechanicky znečištěných kapalin možnost čerpání kapalin agresivních z hlediska korozních a abrasívních účinků, nízké investiční a provozní náklady. To odstředivá čerpadla předurčuje k nejširšímu použití v technologické praxi jsou vůbec nejrozšířenějším typem čerpadel pro dopravu vody, vodných roztoků, tavenin a kapalných ropných látek. Jsou schopna čerpat i agresivní kapaliny s obsahem mechanických nečistot. Proto jsou používána pro čerpání kapalin v průmyslu chemickém a papírenském, úpravárenství rud, těžebním průmyslu, průmyslu potravinářském, strojírenském, farmaceutickém aj., ve vodárenství a čistírnách odpadních vod aj. aplikacích. Pohon odstředivých čerpadel zajišťují nejčastěji elektromotory, spalovací motory, parní nebo spalovací turbíny. 20

21 Obr. Obr Řez jednostupňovým Řez jednostupňovým odstředivým odstředivým čerpadlem čerpadlem s uzavřeným s uzavřeným oběžným kolem oběžným kolem 1 oběžné kolo, 2 spirála, 3, 7, 8 těsnící kruh, 4 ploché těsnění, 5 víko 1 - oběžné čerpadla, kolo, 62 - spirála, lucerna, 3,7,8 9 ložisková - těsnící kruh, konzola, 4 - ploché 10 ložisko, těsnění, 511 víko víko čerpadla, ložiska, 612 lucerna, 9 ložisková odstřikovací konzola, kroužek, 10 ložisko, 13 hřídel, víko matice, ložiska, 15, odstřikovací - pojistná podložka, kroužek, hřídel, pero, 14 matice, 17, 15, pojistné pojistná kroužky, podložka, 1916 matice, pero, 21 17,18 opěrný pojistné kroužek, kroužky, 22 těsnění 19 matice, hřídele, 2123 opěrný kroužek, ochranné 22 pouzdro, těsnění hřídele, 24 patka 23 konzoly ochranné pouzdro, 24 patka konzoly ucpávky, 25 provazcové Ucpávky: těsnění, ucpávkový provazcové kroužek, těsnění, zahlcovaní ucpávkový kroužek, 2827 ucpávková zahlcovaní příruba, 29 m,echanická ucpávka, kroužek, těsnění ucpávková mechanické příruba, ucpávky, mechanická doplňovač ucpávka, oleje, zátka těsnění mech. Ucpávky, 31 doplňovač oleje, 32 - zátka Závislost pracovní výšky odstředivého čerpadla H (m) na objemovém průtoku čerpané kapaliny V (m 3.s -1 ) pro určitý počet otáček oběžného kola n (ot.min -1 ) je tzv. univerzální charakteristika čerpadla. Je využívána k volbě typu čerpadla dle potřebného objemu a tlaku čerpané kapaliny. Pro určitý typ čerpadla se křivka v případě vyšších otáček posunuje směrem nahoru k vyšším výtlačným výškám, při nižších otáčkách naopak. Její tvar se při změně otáček příliš nemění. Při návrhu vhodného typu čerpadla je nutná také znalost charakteristiky potrubí, na které bude čerpadlo připojeno. Charakteristika potrubí (4) na obr uvádí závislost ztrátové výšky h z na objemovém průtoku kapaliny potrubím. 21

22 (3) H (2) (m) (1) H p (4) n = 1500 h z n = 1250 h g n = 1000 V (m 3.s -1 ) Obr Univerzální charakteristika odstředivého čerpadla H - pracovní výška čerpadla, n - otáčky čerpadla, (1,2,3) - charakteristika čerpadla, (4) - charakteristika potrubí, h g - geometrická výška potrubí, h z - ztrátová výška potrubí Průsečíky křivky charakteristiky potrubí a křivek charakteristiky (pracovní čáry) čerpadla určují objemový průtok a nezbytnou pracovní výšku čerpadla - H p = h z + h g. Obr Vícestupňové odstředivé čerpadlo s pohonem 22

23 Šneková čerpadla Princip funkce šnekového čerpadla je znám a využíván od antických dob (Archimédův šroub). Ve šnekových čerpadlech je energie čerpané kapalině předávána otáčejícím se šnekem (obr. 2.18, 2.19). Průměr šneku bývá cca mm i více. Šnek je tvořen ocelovou hřídelí s navařenou spirálou šnekovnicí z ocelového plechu. Dopravní šnek je umístěn v otevřeném ocelovém žlabu nebo trubce se sklonem o. Dopravní výška šnekových čerpadel zpravidla nepřesahuje 20 m, objemový průtok může být dle konstrukce až v tisících m 3.hod. -1. Hydraulická účinnost přesahuje 95 %. Je omezena přesností výroby a montáže celého čerpadla šíří štěrbiny mezi žlabem a šnekovnicí. Energetická účinnost zpravidla nepřesahuje 90 %. Šneková čerpadla jsou určena k čerpání velkých objemů vody i silně znečištěné mechanickými nečistotami. Používána jsou pro čerpání odpadních vod z kanalizačních stok do čistíren odpadních vod, vody ze zavlažovacích kanálů na obdělávané pozemky (např. rýžoviště) k odvodňování zamokřených pozemků nebo proláklin (např. z poldrů v Nizozemsku). Pohon nyní zajišťují elektromotory přes převodové skříně. Dříve se k pohonu používalo lidské síly, tažných zvířat, vodní nebo větrné energie. Obr Schéma šnekového čerpadla 23

24 Obr Šneková čerpadla na ČOV Vřetenová čerpadla Vřetenová čerpadla jsou tvořena skříní kruhového nebo oválného průřezu, v níž je umístěno jedno, dvě nebo tři rotující vřetena poháněná přímo elektromotorem nebo přes převodovou skříň. Energii čerpané kapalině dodávají rotující vřetena. Jsou určitou obdobou šnekových čerpadel. Vřetena i skříň jsou vyrobeny z oceli. Konstrukce je náročná na přesnost výroby, životnost závisí hlavně na kvalitě použitých materiálů. Trubka jednovřetenových čerpadel určených k čerpání pastovitých látek nebo koncentrovaných suspenzí bývá vyložena technickou pryží těsnící prostor mezi stěnou trubky a vřetenem. Celková účinnost vřetenových čerpadel nepřesahuje 90 %. Dopravní tlaky jsou obvykle do deseti MPa, objemové průtoky bývají až v desítkách litrů za sekundu. Vřetenová čerpadla jsou určena k dopravě viskózních kapalin, např. těžkých topných olejů, ale také pastovitých látek nebo koncentrovaných jemných suspenzí relativně měkkých látek. Bývají součástí výrobních linek v chemickém, potravinářském, kosmetickém nebo farmaceutickém průmyslu. Zubová čerpadla a čerpadla s rotujícími písty Zubová čerpadla a čerpadla s rotujícími písty jsou tvořena oválnou skříní se dvěma ozubenými koly nebo dvěma tzv. rotujícími písty. Skříň je uzavřena z obou stran víky, která utěsňují pracovní prostor. Skříň a pracovní kola jsou vyrobena z oceli, v případě zubových čerpadel lze všechny díly vyrobit z termoplastů. Výroba je vždy náročná na přesnost obrobků a montáž, zejména u čerpadel s rotujícími písty. Pohon čerpadel zajišťují elektromotory přímo bez převodových skříní. 24

25 Celková účinnost těchto typů čerpadel se pohybuje kolem 90 %. Objemový průtok kapalin bývá na úrovni litrů za sekundu, pracovní tlak dosahuje běžně 1,0-1,5 MPa. Zubová čerpadla a čerpadla s rotujícími písty jsou určena pro dopravu čistých kapalin bez mechanických nečistot. Nejčastěji jsou používána v uzavřených okruzích pro dopravu mazacích, chladících, a těsnících olejů v motorech, převodových skříních pohonů, turbínách, rotačních kompresorech apod. Běžně jsou součástí mazacích okruhů spalovacích motorů všech typů., kde jsou na výtlaku čerpadel svíčkové filtry. Také jsou užívána pro čerpání topných olejů i pro čerpání vody do ostřikovačů skel a reflektorů automobilů aj. dopravních prostředků. Obr Zubové čerpadlo 1 skříň čerpadla, 2, 3 ozubená kola, 4 sací hrdlo, 5 výtlačné hrdlo Hadicová a peristaltická čerpadla Hadicová a peristaltická čerpadla jsou tvořena kruhovou skříní, kde je cca po polovině vnitřního obvodu umístěna hadice. Na centrální hřídeli jsou umístěny zpravidla dvě kladky, které hadici stlačují a tím zužují její vnitřní průřez. Pohybem kladek je kapalina před kladkami vytlačována z hadice a po uvolnění stlačení za kladkou je do hadice nasávána čerpaná kapalina. Princip čerpání je analogií peristaltickým stahům střevních stěn. Sací a výtlačná hrdla jsou vůči kruhové skříni umístěna tečně. Kruhová skříň s hrdly a čelními víky je vyrobena z kovů nebo plastů, hadice je vyrobena z technické pryže nebo měkčených plastů. Objemový průtok kapalin je v ml až litrech za minutu, výtlačný tlak nepřesahuje zpravidla 1 MPa. Hadicová a peristaltická čerpadla jsou používána pro čerpání malých objemů kapalin nebo suspenzí. Jsou vhodná pro čerpání viskózních kapalin nebo suspenzí i pastovitých látek. Často jsou používána i jako čerpadla dávkovací, hlavně u laboratorní techniky, např. kapalinových chromatografů, isotachoforetických analyzátorů aj. přístrojů. Jsou rovněž důležitou součástí mimotělních nucených krevních oběhů. 25

26 1 2 3 Obr.: Hadicové (peristaltické) čerpadlo 1 sací hrdlo, 2 skříň s rotorem a kladkami, 3 výtlačné hrdlo Obr Hadicové čerpadlo Ostatní typy čerpadel (injektory, monžíky, trkače, mamutky) Injektory a ejektory, proudová čerpadla - jsou využívána pro čerpání kapalin zpravidla pomocí proudu dopravní tekutiny - tlakové vody nebo páry (injektory vytlačují kapalinu, ejektory nasávají kapalinu) proudící potrubím se zmenšeným průřezem. Ve směšovací dýze má hnací kapalina vysokou rychlost a proto má i vysokou kinetickou energii, ale velmi nízkou energii tlakovou (viz Bernoulliho rovnice). To umožňuje nasávání čerpané kapaliny do prostoru směšovací dýzy. Dopravní kapalina tak nasává čerpanou kapalinu a předává ji část své kinetické energie. Proudová čerpadla mají velkou spotřebu hnací kapaliny, jejich energetická účinnost je pouze kolem 10 %. Výtlačný tlak je závislý na tlaku hnací tekutiny a nepřesahuje většinou 0,1 MPa. Objemový průtok je v desítkách litrů za sekundu. Výhodou proudových čerpadel je jednoduchá konstrukce a nevelké nároky na čistotu čerpané kapaliny. Na sání čerpadla je ale nutné vždy instalovat sací koš, který odfiltruje hrubší nečistoty. Nevýhodou proudových čerpadel je ředění čerpané kapaliny kapalinou dopravní nebo parním kondenzátem. Injektory jsou běžně užívány v průmyslu pro zajištění cirkulace chladící vody nebo vody pro ohřev v případě použití páry. Dále jsou často používána hasiči a záchranáři pro odčerpávání vody ze zatopených prostor. Proudová čerpadla jsou rovněž používána k provzdušňování a míchání obsahu aktivačních nádrží biologických stupňů čistíren odpadních vod jako jeden z možných systému aerace. Atmosférický vzduch je nasáván hrdlem 3 proudem cirkulující čištěné vody Obr Schéma proudového čerpadla 26

27 1 přívod hnací tekutiny, 2 směšovací dýza, 3 přívod nasávané kapaliny, 4 difuzor, 5 výtlak čerpané kapaliny Monžíky jsou v principu hermeticky uzavřené nádoby, do nichž je napuštěna čerpaná kapalina. Z monžíku je kapalina vytlačována stlačeným vzduchem nebo inertním plynem. Jejich užití je oprávněné v malotonážních diskontinuálních výrobách, poloprovozních nebo laboratorních podmínkách pro dopravu agresivních kapalin nebo tavenin. Výtlačný tlak a dopravní objem je limitován konstrukcí tlakové nádoby monžíku a tlakem dopravních plynů, které jsou k dispozici. Doprava kapaliny je diskontinuální přetržitá. Energeticky je tento způsob čerpání neefektivní, jeho účinnost se pohybuje mezi %. Výhodou je konstrukce bez pohyblivých částí jinak trpících korozí a abrazí čerpaných kapalin s nečistotami v nich obsaženými Obr Schéma monžíku 1 přívod čerpané kapaliny, 2 přívod plynu (stlačeného vzduchu), 3 tlaková nádoba monžíku, 4 výtlak čerpané kapaliny Trkače 2 jsou typem čerpadel, která využívají k čerpání kapaliny energie rychle proudící kapaliny, prakticky výhradně vody. Prudkým přerušením toku se mění kinetická energie kapaliny v tlakovou to umožňuje prudké zvýšení tlaku a vytlačení části objemu kapaliny do výtlačného potrubí. Mamutky jsou v principu čerpadla využívající k dopravě kapalin rozdílu hydrostatického tlaku kapaliny v nádrži a kapaliny s bublinami vzduchu ve výtlačném potrubí. Směs kapaliny a bublin má významně nižší hustotu, než má čistá kapalina. 2 Pomocí trkače byla v Krkonoších čerpána voda z Obřího dolu na vrchol Sněžky. S výhodou bylo využito velkého spádu potrubí na straně vstupu vody do trkače. Tím byla získávána dostatečná kinetická energie, která pak umožnila překonání výškového rozdílu dosahujícího téměř 500 m. 27

28 1 2 3 Obr Schéma mamutky 1 přívod tlakového vzduchu, 2 výtlačné potrubí, 3 směšovací komora 2.3 Doprava a komprese plynů Ve výrobních procesech se často dopravují a zpracovávají plyny za tlaků odlišných od tlaku atmosférického. Stlačené plyny bývají užívány i k pomocným účelům míchání nebo rozstřikování kapalin, jejich přečerpávání, pohon ručního nářadí (sbíječek) apod. Během stlačování nebo expanze plynů, s ohledem na jejich stlačitelnost, dochází kromě změny tlaku také ke změně jejich objemu a teploty. Vztah mezi tlakem p (Pa), objemem V (m 3 ) a absolutní teplotou T (K) vyjadřuje ve zjednodušeném vyjádření stavová rovnice ideálního plynu, kde n je počet molů plynu a R (J.kg -1.K -1 ) je univerzální plynová konstanta p V = n R T (2.1) Tato stavová rovnice vyhovuje s dobrou přesností i reálným plynům za nízkých tlaků a teplot, kdy se molekuly plynů vzájemně ovlivňují nejméně. Komprese plynů může teoreticky probíhat isotermně (za konstantní teploty, kdy je nutný odvod veškerého tepla vznikajícího kompresí) nebo adiabaticky (bez výměny tepla s okolím). Ke kompresi plynu za isotermních podmínek je nutné vynaložit mechanickou práci: p 2 A = n R T ln (2.2) p 1 T p 1 p 2 T 1 S 1 S 2 S 28

29 Obr Isotermní komprese v diagramu T S Množství tepla uvolněného při isotermní kompresi je úměrné součinu teploty T 1 a rozdílu entropie: Q = T 1. ( S 2 - S 1 ) (2.3) Ke kompresi plynů za adiabatických podmínek je nutné vynaložit mechanickou práci: kde je Poisonova konstanta: p 2 A = n R T ( ) ( - 1)/ - 1 (2.4) - 1 p 1 C P = (2.5) C V kde C P a C V je molární tepelná kapacita za konstantního tlaku a konstantního objemu. Zvýšení teploty při adiabatické kompresi je dáno rovnicí adiabaty: p 2 T 2 = T 1 ( ) ( - 1)/ (2.6) p 1 kde s indexem 1 je značen stav výchozí a s indexem 2 stav konečný. Reálná komprese probíhá za podmínek, které se více či méně blíží uvedeným podmínkám isotermním a adiabatickým bývá hovořeno o polytropické kompresi. Polytropický exponent m v rovnici spotřeby mechanické práce pro adiabatickou kompresi nahrazuje exponent. m = ( 1, ). Roztřídění strojů na dopravu a kompresi plynů Podle poměru tlaků před a po kompresi jsou rozlišovány Kompresory - poměr stlačení 3,0 Dmychadla - poměr stlačení 1,1 3,0 Ventilátory - poměr stlačení pod 1,1 Vývěvy tlak je snižován pod úroveň tlaku atmosférického Kompresory Obecně platí, že pro menší tlaky a velké objemy stlačených plynů jsou používány přednostně kompresory rotační, naopak pro vysoké tlaky a menší objemy stlačených plynů jsou používány kompresory pístové vícestupňové (viz dále uvedené dělení). Kompresory jsou stlačovány plyny s kompresním poměrem p 2 / p 1 3,0. Jejich pohon je většinou zajištěn elektromotory napájenými třífázovým střídavým elektrickým proudem, vznětovými nebo zážehovými spalovacími motory, parními turbínami, spalovacími plynovými nebo expanzními turbínami. 29

30 Výkon kompresorů je uváděn jako objemový průtok plynů přepočítaný na Nm 3.hod -1. se současným uvedením maximálního provozního tlaku. Dle výkonnosti jsou kompresory děleny na malé s výkonem do 10 Nm 3.min -1, střední s výkonem Nm 3.min -1 a velké s výkonem nad 30 Nm 3.min -1. Výkon kompresorů je regulovatelný v úzkém rozmezí buď plynule změnou otáček pohonu nebo skokem vypínáním válců u pístových kompresorů. U turbokompresorů také bývá výkon regulován obtokem komprimovaného plynu z výtlaku do sání (bypass). Dle provozního tlaku jsou rozlišovány kompresory s provozním tlakem: do 1,0 MPa, středotlaké s provozním tlakem: 1,0-10 MPa, vysokotlaké s provozním tlakem: nad 10 MPa. Dle principu činnosti jsou rozlišovány kompresory pístové jednočinné nebo dvojčinné, rotační axiální - osové (lopatkové, šroubové), - radiální (odstředivé) Podle počtu stupňů jsou rozlišovány kompresory jednostupňové kompresní poměr 2 8 dvoustupňové kompresní poměr 8 50 vícestupňové kompresní poměr Podle polohy os válců jsou rozlišovány kompresory tandemové (válce jsou za sebou v jedné ose) stojaté nebo ležaté s válci do V hvězdicové protiběžné (boxer) několikastupňové s válci za sebou na jedné ose (tandemové) s rovnoběžnými osami válců (kompoundní) Pístové kompresory Pístové kompresory jsou určeny především pro menší objemy plynů (řádově 10 3 Nm 3.h -1 ), ale stlačených cca na 1 až stovky MPa. Jejich konstrukce je principielně obdobou pístových čerpadel. Poháněny jsou většinou třífázovými elektromotory nebo spalovacími motory bez převodové skříně. Pístové kompresory malých výkonů jsou jednoválcové, pro větší výkony jsou konstruovány dvou a víceválcové. Válce víceválcových pístových kompresorů 3 jsou konstrukčně uspořádány: v řadě, do V (úhel sklonu 60 o ), s protilehlými válci (boxer), křížové (úhel sklonu 90 o ), hvězdicové. 3 Používané konstrukce víceválcových kompresorů jsou konstrukční obdobou víceválcových spalovacích motorů. Obecně platí, že pro osvědčené konstrukce strojů a technologie jejich výroby se vždy hledají další možná uplatnění. 30

31 3 Obr Třístupňpvý pístový kompresor s protilehlými válci Rotační kompresory Vícestupňové rotační axiální nebo radiální kompresory jsou používány pro kompresi technických plynů (vodíku, dusíku, vzduchu, čpavku, oxidu uhličitého) v průmyslu chemickém, petrochemickém, plynárenském na tranzitních plynovodech, ve zkapalňovacích stanicích vzduchu a jinde. Pohon rotačních radiálních a axiálních kompresorů zajišťují třífázové elektromotory, parní nebo plynové turbíny s nebo bez převodové skříně, v automobilových motorech turbíny na výfukové plyny apod. Otáčky rotorů vícestupňových radiálních i axiálních kompresorů jsou řádu 10 4 ot.min. -1. Radiální turbokompresory - jsou konstruovány obvykle minimálně třístupňové. Vyšším počtem stupňů a otáčkami se zvyšuje kompresní poměr. Stlačují plyny na cca 1 2 MPa. Jsou obvykle používány pro kompresi řádově desítek tisíc Nm 3.h -1 vzduchu nebo technických plynů např. ve stanicích na dělení vzduchu, výrobnách technických plynů, syntézní směsi na výrobu čpavku, vzduchu nebo nitrózních plynů ve výrobnách kyseliny dusičné, zkapalňovacích stanicích jednotek strojního chlazení, vzduchu na sání zážehových a vznětových spalovacích motorů apod. Pohon turbokompresorů zajišťují parní nebo plynové turbíny nebo elektromotory s příkonem kw. Elektromotory jsou spojeny přes převodové skříně s převodovým poměrem cca 1 : 4, tj. do rychla pro zvýšení otáček. 31

32 Radiální kompresory jsou součástí soustrojí na kompresi plynů výroben kyseliny dusičné. Formálně na jedné hřídeli (mezi jednotlivými stroji jsou spojky) je napojen pohon parní nebo plynovou turbínou + turbokompresor + expanzní turbína + motorgenerátor pro rozběh a výrobu elektřiny za chodu. Dále jsou radiální kompresory používány ke kompresi vzduchu na sání zážehových nebo vznětových automobilových motorů ve spojení s turbínou poháněnou výfukovými plyny, leteckých pístových zážehových motorů apod. Výkon turbokompresorů dosahuje běžně hodnot Nm 3.hod. Otáčky rotoru bývají v rozmezí ot.min -1, špičkově u závodních automobilových motorů až ot.min -1. Výstupní tlak z rotačních kompresorů zpravidla nepřesahuje 2 MPa. Obr Sedmistupňový radiální kompresor Obr.: Sedmistupňový radiální kompresor 1 skříň, 2 sací hrdlo, 3 oběžná kola rotoru, 4 spirální skříň, 5 výtlačné hrdlo, 6 převaděče (difusory), 7 vodící lopatky, 8 hřídel, 9 přepážky, 10 labyrintové těsnění, 11 odlehčující píst, 12 odvodní trubka oleje Axiální kompresory zajišťují stlačení plynů zpravidla do 1 MPa, ale vyšších objemů, řádově až stovek tisíc Nm 3.h -1. Používány jsou jak v průmyslové praxi, tak např. pro stlačení vzduchu na vstupu do plynový spalovacích turbín používaných v energetice Axiální turbokompresory jsou součástí turbovrtulových, turbodmychadlových a tryskových leteckých motorů a plynových spalovacích turbín (viz obr. dále). 32 Obr Axiální kompresor (vlevo) jako součást plynové turbíny (vpravo)

33 Křídlové kompresory Rotor je umístěn excentricky ve válcové komoře. Lopatky zasunuté ve vyfrézovaných drážkách rotoru jsou ke stěnám komory přitlačovány odstředivou silou. Jejich pracovní tlak bývá do 0,5 MPa, pro vyšší stupně komprese je nutné vícestupňové uspořádání. Obr Řez rotačním křídlovým kompresorem 1 rotor, 2 lopatky, 3 válcová komora, 4 plášť vodního chlazení, 5 sací hrdlo, 6 výtlačné hrdlo Objem stlačeného plynu křídlovými kompresory je do 10 3 Nm 3.hod. -1. Pohon zajišťují elektromotory spojené přímo s kompresorem. Výhodou je poměrně jednoduchá konstrukce a proto vysoká provozní spolehlivost. Používány jsou ke stlačování zplyněných chladiv (freonů, čpavku, uhlovodíků) při strojním chlazení menších výkonů, kde jsou předřazeny kondensátorům. Stejnou funkci plní v mrazničkách, chladničkách, chladících pultech, boxech a skříních Dmychadla Dmychadly jsou stlačovány plyny s kompresním poměrem p 2 / p 1 = 1,1-3,0. Jejich pohon je většinou zajištěn elektromotory napájenými třífázovým střídavým elektrickým proudem, výjimečně vznětovými nebo zážehovými spalovacími motory. Výkon dmychadel je v objemovém průtoku plynu přepočítaném na Nm 3.hod. se současným uvedením maximálního provozního tlaku. Dle výkonnosti jsou dmychadla dělena na malá s výkonem do 10 Nm 3.min -1, střední s výkonem Nm 3.min -1 a velká s výkonem nad 30 Nm 3.min -1. Výkon dmychadel je regulovatelný výjimečně změnou otáček elektromotoru nebo škrcením průtoku plynu. 33

34 Obr. Dmychadlo Roots 1 sací hrdlo, 2 výtlačné hrdlo, 3 skříň dmychadla Obr Dmychadlo 1 sací hrdlo, 2 výtlačné hrdlo, 3 skříň dmychadla Dmychadla Roots bývají často používána pro kompresi vzduchu v průmyslových provozech, úpravnách vody nebo čistírnách odpadních vod aj. Jejich výroba je náročná na přesné obrobky a pečlivou montáž, které rozhodují o objemové účinnosti a výkonu. Provozně jsou velmi spolehlivá díky malému počtu pohyblivých dílů. Pracovní plochy musí být mazány minerálními tuky. Pohon zajišťují asynchronní elektromotory. V současnosti bývají nahrazována bezmaznými šroubovými dmychadly nebo kompresory, které dodávají komprimovaný plyn čistý bez zbytků maziv. Některé typy rotačních dmychadel se konstrukcí neliší od vícestupňových radiálních kompresorů. Zásadní rozdíl je pouze v otáčkách a tím dosažitelném maximálním tlaku na výtlačném hrdle. Jestliže otáčky rotorů vícestupňových radiálních kompresorů jsou řádu 10 4 ot.min. -1, pak otáčky dmychadel jsou o řád nižší. Pohon dmychadel a rotačních kompresorů zajišťují třífázové elektromotory s převodovou skříní, parní nebo plynové turbíny, turbíny na výfukové plyny apod Ventilátory Ventilátory jsou stlačovány a hlavně dopravovány plyny, především vzduch nebo spaliny, s kompresním poměrem p 2 /p 1 do 1,1. Jejich pohon je většinou zajištěn elektromotory napájenými jednofázovým nebo třífázovým střídavým elektrickým proudem (dle nutného příkonu energie), v dopravních prostředcích stejnosměrným elektrickým proudem nebo spalovacími motory s převodem klínovým či ozubeným řemenem. Výkon ventilátorů je uváděn v objemovém průtoku plynu přepočítaném na Nm 3.hod. -1 se současným uvedením rozdílu tlaku p mezi sacím a výtlačným hrdlem. Objemové průtoky plynů bývají Nm 3. h -1. Výkon ventilátorů je regulovatelný buď změnou otáček elektromotoru nebo škrcením průtoku plynu klapkami či žaluziemi, což jsou řešení častější a levnější. Z hlediska konstrukce jsou rozlišovány ventilátory osové (axiální) 34

35 odstředivé (radiální) jedno nebo vícestupňové Dle výtlačného tlaku jsou rozlišovány Nízkotlaké ventilátory Δp je do 1000 Pa s otáčkami oběžného kola ot.min -1. Jsou určeny pro dopravu velkých objemů plynů (až 10 6 Nm 3.hod. -1 ) s nízkým přetlakem. Zpravidla se jedná o ventilátory osové (axiální) umístěné v ose potrubí nebo odstředivé (radiální) ventilátory se širokým sacím hrdlem a oběžným kolem s větším počtem úzkých hustě vedle sebe umístěných lopatek ve skříni kruhového průřezu. Jsou přednostně součástí odsávacích a klimatizačních zařízení např. výrobních provozů, kulturních zařízení a budov nebo odsávání spalovacích komor kotlů aj. Obr Osový ventilátor Středotlaké ventilátory - Δp je Pa, otáčky oběžných kol jsou ot.min -1. Zpravidla se jedná o jednostupňové odstředivé (radiální) ventilátory. Jejich princip funkce a konstrukce je velmi podobná odstředivým čerpadlům. Oběžné kolo je užší a většího průměru s menším počtem dlouhých lopatek. Skříň je spirálová a užší s větším průměrem, než je u ventilátorů nízkotlakých. Jsou určeny pro dopravu velkých objemů plynů (až 10 4 Nm 3.hod. -1 ) jako součást systémů odsávání plynů a par z výrobních zařízení reaktorů, sušáren, chladících bubnů, odprašovacích nebo absorpčních odlučovacích systémů aj Obr Schéma axiálního rovnotlakého ventilátoru 35

36 1 sací hrdlo, 2 oběžné kolo s lopatkami, 3 hřídel s ložisky, 4 výtlačné hrdlo, 5 difuzor, 6 sací komora, 7 stolička pro ukotvení ventilátoru, 8 elektromotor pohonu Vysokotlaké ventilátory výtlačný tlak je do 10 kpa s otáčkami oběžných kol ot.min -1. Jsou určeny pro dopravu menších objemů plynů (až 10 3 Nm 3.hod. -1 ). Zpravidla se jedná o vícestupňové odstředivé (radiální) ventilátory. Oběžná kola jsou přibližně stejná jako u středotlakých radiálních odstředivých ventilátorů, ale mají vyšší počet otáček. Skříň je spirálová, v případě vícestupňových ventilátorů je plyn z výtlaku na obvodu jedné skříně přepouštěn do sání k ose oběžného kola následujícího stupně. Jsou používány v průmyslových nebo domácích vysavačích, úklidových strojích na čištění vozovek a chodníků, sací pneumatické dopravě aj. Pohon zajišťují při menších výkonech jednofázové, pro větší výkony třífázové asynchronní elektromotory Obr Schéma radiálního odstředivého ventilátoru 1 sací hrdlo, 2 oběžné kolo s lopatkami, 3 hřídel s ložisky spojená spojkou s elektromotorem, 4 výtlačné hrdlo, 5 ulita oběžného kola, 6 stolice pro ukotvení ventilátoru a pohonu, 7 - elektromotor pohonu Vývěvy Vývěvami je tlak snižován pod úroveň tlaku atmosférického. V principu jsou používány následující typy vývěv: pístové vývěvy jejich konstrukce je obdobná pístovým kompresorům, jsou rozlišovány vývěvy suché nasávající pouze plyny a mokré nasávající směs plynů a kapaliny. 36

37 vodokružné vývěvy olejové vývěvy rtuťové vývěvy Mimo pístových vývěv mají dříve jmenované tři typy vývěv mají podobnou konstrukci ve válcové skříni je excentricky umístěný rotor s pevnými lopatkami u vodokružných vývěv nebo posuvnými lopatkami přitlačovanými ke stěně pracovní komory pružinou. Pracovní prostor utěsňuje příslušná kapalina - prostor mezi skříní a rotorem těsní voda u vodokružné vývěvy, olej u olejové vývěvy a rtuť u rtuťové vývěvy Obr Schéma rotační olejové vývěvy 1 rotor s šoupátky a pružinou (směr jeho otáčení po směru hodinových ručiček), 2 skříň vývěvy jako zásobník a odlučovač oleje, 3 válcová komora s olejovým filmem na obvodu, 4 sací potrubí, 5 výfuk, 6 olejová náplň Do rozšiřujícího se prostoru mezi válcovým rotorem a stěnou pracovní komory je nasáván plyn. Z komory je vytlačován na opačné straně z místa, kde se prostor mezi rotorem a komorou opět zužuje. Dosažitelný podtlak je limitován teplotou a parciálním tlakem par nad těsnící kapalinou. Rtuťové vývěvy se s ohledem na jedovatost par rtuti používají jen v případech, kdy je nutné dosažení vysokého vakua. V laboratořích jsou používány olejové vývěvy, v průmyslových podmínkách jsou daleko nejčastější vývěvy vodokružné. Jsou používány k odsávání plynů, par a vzduchu např. z pásových a bubnových filtrů, vakuových odpařovacích, destilačních a rektifikačních stanic. Jejich pohon zajišťují jedno nebo třífázové elektromotory. Proudové vývěvy (ejektory) jsou používány pro dopravu a odsávání plynů, hnacím médiem je voda, pára nebo plyny proudící vysokou rychlostí (i nad 1000 m.s -1 ). Princip funkce je shodný s proudovými čerpadly opět je využíváno podtlaku vznikajícího v místě zmenšeného průřezu potrubí jímž proudí tekutina, obvykle voda. Ejektory bývají používány místo vodokružných vývěv v případech, kdy je vhodné např. brýdové páry z odparek nejen odsávat, ale zároveň stlačit a využít pro vytápění dalších stupňů odpařovací stanice. Vodní ejektory jsou běžné v laboratorní praxi na zajištění podtlaku v aparaturách a odsávání filtrátů

38 6 Obr Schéma parního ejektoru 1 sací hrdlo odsávaných plynů, 2 přívod páry, 3 parní tryska, 4 mísící komora, 5 difuzor, 6 hlava ejektoru 3. SKLADY 3.1 SKLADOVÁNÍ TUHÝCH LÁTEK Konstrukce skladů pevných sypkých substrátů jsou přizpůsobeny vlastnostem a kvalitě skladovaného materiálu. Vždy záleží na zrnitosti, přípustné vlhkosti, korozívních účincích, ceně a nebezpečnosti materiálu pro okolí, resp. jeho přípustném znečištění. Jsou rozeznávány následující typy skladů sypkých surovin otevřené extenzivní se zpevněnou plochou (betonovou, asfaltovou nebo dlážděnou) - se zpevněnou plochou a bočními stěnami (skladovací boxy) Oba typy jsou používány pro substráty, které mohou být vystaveny povětrnosti bez rizika ztrát nebo poškození. Jsou používány pro skladování např. energetického uhlí, písku, štěrku, drceného vápence, kusové síry. Materiál je naskladňován přímo ze samovýsypných vagonů a sklápěcích aut nebo vykládacími jeřáby, které zároveň umožňují vyskladnění materiálu. K vyskladnění jsou také použitelná rypadla nebo hydraulické otočné nakladače (HON), případně manuelně nebo automaticky řízené vyhrnovací stroje, propelerové podavače s pásovými dopravníky aj. zařízení. Sklady tohoto typu jsou rovněž používány pro přechodné skladování balených materiálů v polyetylénových pytlích na paletách přetažených smršťovací fólií nebo v big-bagách pro potlačení negativních atmosférických vlivů. polouzavřené zakryté skladovací boxy jsou volně zastřešeny, aby kvalita materiálu neutrpěla za deště nebo sněhu nebo materiál nebyl odplavován dešťovou vodou. Ve s kladech tohoto typu je skladován např. pyrit, průmyslová sůl, palety a kontejnery s baleným zbožím, big-bagy. Naskladnění materiálu je zajištěno zavážecími pásovými dopravníky se shrnovacími vozíky či stěrači materiálu pod střešní konstrukcí. Dále je používáno vyklápění či mechanické skládání materiálu z nákladních aut nebo vagonů. Vyskladnění je obdobné jako u otevřených skladů. uzavřené sklady mají zcela uzavřené stěny a střecha brání vlivům povětrnosti. Sklady bývají zcela uzavřené, někdy klimatizované. Obvodový plášť bývá pro volně ložené materiály ze železobetonu nebo oceli, pro balené materiály z klasického zdiva nebo panelů s tepelnou izolací. Střešní krytinu obvykle nese lehká ocelová konstrukce. Tyto sklady jsou požívány pro drahé, okolí nebezpečné nebo na změny vlhkosti či teploty citlivé hygroskopické materiály, např. surový cukr, fosfáty, průmyslové soli a hnojiva, stavební aj. hmoty v papírových pytlích. Materiál je ve skladu volně nasypán, někdy v boxech, nebo je uložen v kontejnerech, pytlích na paletách, big-bagách apod. 38

39 Naskladnění i vyskladnění materiálu je plně mechanizováno s manuální nebo automatickou obsluhou. 39

40 Obr. 3.2 Kruhový sklad průmyslového hnojiva (Lovochemie, a.s. Lovosice) 1 - napínací stanice pásové dopravy, 2 - elevátorová věž, 3 - kruhový sklad, 4 - otevřený sklad balených výrobků na paletách krytých smršťovací fólií 4 Obr. 3.3 Schéma uzavřeného parabolického skladu 1 - železobetonová střecha, 2 - naskladňovaní zařízení - pásový dopravník se shrnovacím vozíkem, 3 - pojízdný vyskladňovaní redlerový dopravník, 4 - skladovaný materiál, 5 - propelerový podavač a pásová doprava sila jsou ocelové nebo betonové jímky s kruhovým nebo voštinovým uspořádáním plněné shora pásovou, elevátorovou nebo pneumatickou dopravou. Jímky sil mají obvykle kónická dna s vyprazdňováním spodními výsypy s propelerovými, vibračními podavači, turniketovými aj.podavači. Sila jsou běžně používána pro skladování sypkých surovin, obilnin, luštěnin, mouky, cukru, olejnin, granulovaných krmiv, cementu, vápna, mletého vápence aj. materiálů sypkých, nelepivých a nespékavých. Materiál do sil je dopravován vždy volně ložený. Expedována je dle potřeb opět volně ložený v utech, vagonech nebo lodích. Také bývá expedován balený do pytlů cca po kg, žoků, big bagů (do 1000 kg) nebo až v obchodním balení - sáčcích např. po 1 kg ukládaných do krabic či balíků ve smršťovací fólii po 10 kg dále složených na paletách s celkovou hmotností do 1 t. Na paletě je materiál fixován proti poškození obalu a posunu smršťovací PE fólií. Příslušenstvím sil jsou běžně např. zařízení na pneumatické třídění a dosoušení semen, dopravní okruhy pro možnost cirkulace skladovaného materiálu, zařízení pro uvolňování případně vznikajících kleneb tlakovým vzduchem (u sil na vápno, cement, fosfáty aj. materiály). 40

41 Obr. 3.4 Schéma sila s balícími a expedičními linkami 1 - naskladňovaní elevátor se skluzy, 2 - skladovací prostory sila, 3 - vyskladňovaní zařízení, 4 - balící a expediční linka baleného zboží, 5 - expediční linka volně loženého zboží, 6 - expediční linka baleného zboží s paletizací 3.2 SKLADOVÁNÍ KAPALIN Skladování kapalin je v převážné většině případů zajištěno ve stojatých válcových nádržích s rovným dnem a kónickým víkem. Pro menší objemy kapalin jsou také používány ležaté válcové nádrže s hluboce klenutými víky. Vyrobeny jsou z nerezavějící oceli tř. 17 nebo konstrukční oceli tř. 11 a 12 (bez nebo s vnitřním ochranným nátěrem, kyselinovzdornou vyzdívkou, pogumováním), z litiny, polyesterových pryskyřic (skelných laminátů), termoplastů (polypropylen, PVC) aj. materiálů. Volba materiálu je závislá na korozních vlastnostech skladovaného materiálu a případně jeho hořlavosti. Součástí skladovacích zásobníků jsou obslužné lávky se zábradlím a žebříky s ochrannou klecí umožňující bezpečný přístup k uzavíracím armaturám, potrubním spojům, průlezům a 41

42 čistícím otvorům, pojistným ventilům, přístrojům měření a regulace aj. zařízením. Obr. 3.5 Silo na obilí s vykládacím a nakládacím zařízením Skladovací nádrže jsou vždy umístěny na zvýšeném betonovém základu v záchytné vaně s kyselinovzdornou vyzdívkou, je-li nutná, nebo s penetračním či asfaltovým nátěrem, případně bývají vyloženy ocelovým plechem. Záchytná vana brání kontaminaci půdy, povrchových a podzemních vod a snižuje ztráty skladovaných kapalin při netěsnostech nádrží na minimum. Objem záchytné vany je předepsán ČSN při jedné nádrži musí vana zachytit s rezervou celý její objem. Nebezpečné hořlaviny (např. benzin, motorová nafta, organická rozpouštědla) bývají skladovány v ležatých ocelových zásobnících v podzemních betonových jímkách. V případě bílého fosforu nebo sirouhlíku jsou nádrže v podzemní jímce zaplavené vodou pro potlačení rizika požáru a výbuchu par. Prostory skladovacích nádrží hořlavin jsou vybaveny čidly pro automatickou indikaci zahoření (termočidla, fotoelektrická čidla, radioizotopové indikátory dýmu) ve spojení s ústřednami a dálkovým ovládáním stabilních požárních zařízení. Potrubím stabilních požárních zařízení je rozváděn hasící prostředek do míst požáru. K hašení je používána voda 42

43 nebo vzduchomechanická pěna (u látek s hustotou nižších než 1,0 kg/l, nemísitelných s vodou a Obr. 3.6 Sklad kyseliny sírové se záchytnou vanou proto plavajících na hladině vody) - do proudu vody je přidáváno pěnidlo, které je v ústí trysky mícháno s přisávaným atmosférickým vzduchem. Tím vzniká po několik desítek minut stabilní pěna bránící přístupu vzdušného kyslíku k ložisku požáru. Uvedené systémy umožňují informaci obsluh o vzniku požáru, jeho rychlou lokalizaci a uhašení. Stabilní protipožární zařízení také umožňují ochlazování stěn nádrží vodou v případě nehody v jejich blízkosti, absorpci nebezpečných plynů a par, případně vytvoření tzv. vodní clony bránící šíření požáru. Sklady hořlavin musí být min. 25 m od ostatních objektů. 43

44 3.3 SKLADOVÁNÍ PLYNŮ Technické plyny jsou převážně v průmyslových podmínkách skladovány Za nízkého tlaku v plynojemech: a) s kapalinovým uzávěrem jedná se o dvě zpola uzavřené ocelové válcové nádoby zasunuté vzájemně v sobě. Spodní nádoba s větším průměrem je z části naplněna uzavírací kapalinou, zpravidla vodou, horní nádoba menšího průměru s víkem uzavírá prostor plynojemu. Skladovaný plyn je uvnitř horní nádoby, která vlastní hmotností zajišťuje zvýšený tlak v zařízení. b) S pryžovým vakem pryžový vak je umístěn uvnitř ocelové nádoby, např. vejčitého tvaru. Vak svým rozpínáním při plnění zajišťuje mírný přetlak v plynojemu a propojovacích potrubních rozvodech plynu. Stlačené - v ocelových tlakových láhvích, kontejnerech nebo přívěsech s tlakovými láhvemi. Toto uskladnění je vhodné pro menší objemy technických plynů (řádově desítky až tisíce Nm 3 ) pro potřeby autogenního sváření, dodávky technických plynů v průmyslu a službách, skladování kyslíku v nemocnicích apod. Zkapalněné - v ocelových nádržích stojatých nebo ležatých s válcovým pláštěm a hluboce klenutými dny a s tepelnou izolací, případně kulových zásobnících. Provozovány jsou za atmosférického tlaku, mají-li kritickou teplotu vyšší než je max. teplota okolní atmosféry, nebo zkapalněné v ocelových kulových zásobnících s tepelnou izolací za zvýšeného tlaku. Tzv. atmosférický sklad bývá vybaven zkapalňovací stanicí, není-li zajištěn plynulý odběr odpařeného plynu. Zkapalněné technické plyny jsou skladovány výše uvedenými dvěma způsoby v průmyslových podnicích s velkou spotřebou. Takto je skladován amoniak, topné plyny (propan, butan), propen aj. Malá množství zkapalněných plynů (desítky litrů) jsou přepravována a skladována za atmosférického tlaku v Dewarových nádobách - skleněných nádobách s dvojitou stěnou uvnitř postříbřených a umístěných v plechových kontejnerech s tepelnou izolací. Běžně jsou tyto nádoby užívány v laboratořích humánní a veterinární medicíny, výzkumných ústavech a jinde. Převážně jsou užívány pro dopravu a skladování kapalného dusíku i kyslíku.. Ztužené - oxid uhličitý (suchý led) je skladován v kontejnerech s tepelnou izolací Skladovací nádrže jsou umístěny vždy na zpevněných plochách se záchytnou vanou. V případě kapalného amoniaku jsou sklady vybaveny skrápěním vodou pro možnost okamžité absorpce unikajícího čpavku ve vodě (v 1 objemu vody se zachytí více než 30 objemů plynného čpavku). Tím je předcházeno riziku zamoření okolí jedovatými parami. 44

45 Sklady zkapalněných plynů jsou propojeny potrubím se stáčecími místy automobilových nebo železničních cisteren pro možnost naskladnění nebo expedice zkapalněných plynů. Rozvod technických plynů zkapalněných nebo zplyněných je zajišťován v areálech průmyslových podniků potrubím umístěným na potrubních mostech. Obr. 3.7 Kulové sklady kapalného amoniaku 4. DRCENÍ A MLETÍ Těžené tuhé nerostné suroviny zpravidla nemají vhodnou zrnitost pro technologickou ani dálkovou dopravu nebo další zpracování. Základní operací úpravárenských procesů je rozmělňování. Fyzikálně mechanickými procesy - rozmělněním s následným tříděním je upraveno zastoupení frakcí dle velikosti částic. To zároveň vede ke zvýšení měrného povrchu materiálu, který je důležitý zejména pro urychlení rozpouštění ve vodě, roztocích minerálních kyselin nebo hydroxidů. Cílem úpravárenských procesů tuhých nerostných surovin je zlepšení jejich kvalitativních znaků významných pro zpracovatele. Jedná se hlavně o absolutní velikost částic, minimální přijatelné zastoupení žádané velikostní frakce v surovině, maximální koncentraci žádané složky v surovině, minimální obsah znečišťujících látek nebo látek komplikujících suroviny. zpracovatelnost 4.1 ROZPOJOVÁNÍ - DRCENÍ A MLETÍ 45

46 Cílem rozpojování (rozmělňování) je zmenšení velikosti částic výchozích nerostných surovin na hodnoty, které jsou přijatelné pro další zpracování materiálu. Z tohoto důvodu jsou většinou vytěžené suroviny drceny v místě těžby, ještě před dopravou do úpravárenských linek. V úpravárenských linkách je zrnitost materiálu upravována dalším drcením a mletím na požadovanou velikost částic. Hrubší a jemnější frakce jsou od sebe oddělovány tříděním. Tím je zajištěna zrnitost materiálu v užším rozmezí velikosti částic žádané pro další zpracování. Zrnitost tuhých surovin je vždy stanovena technickou normou, která je součástí dodavatelských podmínek. Příslušná norma pro zrnitost stanovuje: minimální procento obsahu žádané frakce, maximální procento obsahu podsítných a nadsítných podílů. Zrnitost tuhé suroviny není důležitá pouze pro její další technologickou zpracovatelnost. Je velmi významná i pro omezení ztrát materiálu rozplachem během nakládky, vykládky a dopravy, kvalitu pracovního prostředí, volbu dopravních, manipulačních, skladovacích a technologických systémů v celé zpracovatelské lince. 4.2 PRINCIP ROZPOJOVÁNÍ V drtičích a mlýnech je materiál rozpojován (rozmělňován) v principu těmito způsoby: nárazem, roztíráním, tlakem, štěpením. V praxi jsou zpravidla uvedené způsoby drcení kombinovány. Jejich volba závisí na tvrdosti, pevnosti a křehkosti rozmělňovaného materiálu. Drcení je vždy pochod energeticky velmi náročný. Relativní změnu spotřeby energie se změnou rozmělnění vystihuje Rittingerův zákon: W 1 ( s 1 1 ) ---- = , (4.1.) W 2 ( s 2-1 ) kde W je měrná spotřeba energie pro rozmělňování v kj.kg -1 nebo kwh.kg -1 rozmělňovaného materiálu a s je stupeň rozmělnění vyjádřený jako poměr středních charakteristických průměrů částic D před rozmělňováním a d po rozmělňování: D s = (4.2.) d Z uvedených vztahů je patrné, že spotřeba energie je tím větší, čím je vystupující drcený materiál jemnější, resp. čím větší je jeho měrný povrch vyjádřený v m 2. kg -1. Podle stupně rozmělnění jsou rozlišovány stroje na 46

47 hrubé drcení (předdrcení) do průměru částic 100 mm, střední a drobné drcení 1 10 mm, jemné drcení (mletí) 0,1 1,0 mm, velmi jemné mletí a koloidní mletí 0,1 mm 5 m. Až 95 % energie se během rozmělňování přemění na teplo, pouze malá část je spotřebovávána na rozpojení částic materiálů, rozrušení drúz krystalů. Proto jsou vždy drtící a mlecí zařízení velkými spotřebiči energie. Příslušné technologie rozmělňování mají vždy vysoké náklady investiční a provozní. Rozmělňování je citlivé na čistotu a množství dávkovaného materiálu. Materiál bývá nejprve předtříděn a pak dávkován do drtičů nebo mlýnů. Pečlivě musí být magnetickými separátory (viz. dále) odstraněny kovové nečistoty, aby nedošlo k poškození konstrukčních dílů drtičů a mlýnů. Dávkování je řízeno zpravidla dle ampérického zatížení elektromotorů jejich pohonů. 4.3 ZAŘÍZENÍ PRO ROZPOJOVÁNÍ Zařízení pro hrubé drcení Čelisťový drtič je často používán pro hrubé drcení minerálů. Často je použit jako první stupeň pro předrcení těžených minerálů. Během drcení v čelisťové drtiči vznikají v materiálu také praskliny, které vždy nevedou k jeho rozpojení, ale uplatní se až v dalším stupni drcení, kde se tímto uspoří část energie. Drcený materiál je rozmělňován tlakem přenášeným na materiál dvěma pracovními deskami - čelistmi. Jedna čelist je pevná, druhá pohyblivá (viz. obr.4.1). Pohyblivá čelist je periodicky přitlačována k pevné čelisti pomocí mechanismu tvořeného excentrem se setrvačníkem na společném hřídeli hnaném elektromotorem s převodem klínovými řemeny, ojnicí a rozpěrnými deskami. Setrvačník akumuluje kinetickou energii v nepracovní periodě a zajišťuje rovnoměrný chod stroje během pracovní periody, kdy část své kinetické energie předává pohyblivé pracovní desce. Pracovní plochy čelistí jsou vyrobeny z tvrdé legované oceli a jsou vyměnitelné. Výhodou čelisťových drtičů je jednoduchá obsluha, malé rozměry a velký výkon (až 2000 t.h - ), nevýhodou jsou silné otřesy, hlučnost, částečně přetržitý provoz drtiče a riziko ucpávání při nerovnoměrném dávkování. Měrná spotřeba energie se pohybuje mezi 2-4 kwh.t -1 drceného materiálu. Maximální velikost částic rozdrceného materiálu je u dolnoosého čelisťového drtiče určena šířkou dolní štěrbiny - vzdáleností mezi pevnou čelistí a dolním kloubem pohyblivé čelisti drtiče - viz obr Dále uvedené typy drtičů pracují nepřetržitě, ale nebývají schopny drtit hrubě kusový materiál (průměr drcených kusů ve stovkách mm). Proto bývají řazeny jako druhý stupeň drcení právě za čelisťovými drtiči. Vždy jsou konstruovány s uzavřenými mlecími komorami s odsáváním ventilátory a odprašovacím zařízením (cyklony a filtry). Tím je snížena prašnost v jejich okolí. Většinou jsou umístěny v uzavřených objektech, čímž je okolí chráněno před hlukem. Drtiče a mlýny jsou zpravidla uloženy pružně (na ocelových pružinách nebo silentblocích), aby se vibrace nepřenášely do základů a konstrukcí objektů. Drtiče a mlýny velkých výkonů jsou přišroubovány na robustním ocelovém rámu pevně ukotveném na betonovém základu oddělením od konstrukce objektu a zpevněných podlah. Jsou umísťovány prakticky výhradně v přízemí objektů. 47

48 Obr. 4.1 Schéma čelisťového drtiče 1 vstup materiálu, 2 pevná čelist, 3 pohyblivá čelist, 4 štěrbina s výstupem drceného materiálu Pohon je zajišťován prakticky jen třífázovými třífázovými elektromotory. Pro rozběh jsou obvykle vybaveny odporovými spouštěči nebo přepínači hvězda - trojúhelník. Použití vznětových spalovacích motorů je naprosto výjimečné, jen v odlehlých lokalitách lomů. Kuželový drtič - rozmělňuje materiál tlakem a roztíráním mezi excentricky umístěným válcovým nebo kuželovým rotorem v kónické pracovní komoře (viz obr. 4.2). Výkony kuželových drtičů se pohybují řádově ve stovkách tun rozdrceného materiálu za hodinu Obr. 4.2 Schéma kuželového drtiče 1 vstup materiálu, 2 pevná kuželovitá mlecí komora, 3 kuželovitý rotor s drážkami, 4 štěrbina s výstupem drceného materiálu Zařízení pro střední a drobné drcení 48

49 Pro střední a drobné drcení je používáno více typů strojů lišících se konstrukcí a výkonem. Válcové drtiče - drtí shora vstupující materiál roztíráním a tlakem mezi dvěma protiběžnými válci. U drtičů se otáčky obou válců vzájemně liší v desítkách procent, u mlýnů jsou otáčky obou válců shodné. Velikost rozdrceného materiálu je určena šíří štěrbiny mezi pracovními válci, kterými je drcený materiál strháván a drcen (viz. obr. 4.3, 4.4). Vlastní mlecí válce jsou hladké nebo rýhované. Jsou uloženy na hřídelích přitlačovaných k sobě vinutými pružinami. Pružiny umožňují krátkodobé odtlačení válců pro případy, kdy se do mletého materiálu dostanou velmi tvrdé cizorodé nečistoty, které by mohly poškodit pracovní plochy válců nebo další konstrukční díly drtiče. Výkony válcových drtičů a mlýnů se pohybují v desítkách až stovkách tun za hodinu dle tvrdosti mletého materiálu. Obr. 4.3 Válcový drtič s ostnatými válci Obr. 4.4 Schéma válcového drtiče 5 1 vstup materiálu, 2 1. pevně uchycený válec, 3 2. válec přitlačovaný pružinami s nastavitelnou štěrbinou, 4 stěrače, 5 - štěrbina s výstupem drceného materiálu, 6 - směr otáčení válců Nárazové drtiče a mlýny 49

50 V principu jsou rozeznávány dvě základní konstrukce Kladivové drtiče a mlýny rozpojují materiál nárazem rychle rotujících kladiv na volně padající materiál, nárazy materiálu vrženého kladivy na stěny pracovní komory nebo na vrstvu materiálu. Mlecí kladiva jsou na rotoru zavěšena volně na čepech - kloubech a jsou vyměnitelná. Stěny mlecí komory jsou zpravidla vyloženy vyměnitelnými deskami z legované oceli. Velikost částic rozdrceného materiálu je určena šířkou štěrbin roštů nebo velikostí ok sít na výstupu z pracovní komory (viz obr. 4.5), které jsou ve spodní části mlecí komory. Zajišťují hrubé předtřídění drceného nebo mletého materiálu. Rozmělňované částice zůstávají v pracovní komoře tak dlouho, dokud neprojdou výsypným roštem Obr. 4.5 Schéma kladivového drtiče 1 vstup materiálu, 2 rotor s kladivy na kloubech, 3 rošt nebo síto, 4 výstup drceného materiálu Kolíkové a svorníkové mlýny (desintegrátory) rozpojují materiál shodným mechanismem jako mlýny kladivové. Mlecím orgánem jsou rotor a víko opatřené kolíky nebo dva protiběžné rotory opatřené pevně uchycenými ocelovými kolíky. Materiál propadávající prostorem mlecí komory s rotorem je rozmělňován údery pevných nebo pohyblivých kolíků (viz. obr. 4.6). Zrnitost vystupujícího materiálu je určena rozměry štěrbin roštů nebo sít na výstupu. Některé drtiče a mlýny jsou vyprazdňovány pneumaticky - dle intenzity proudění vzduchu mlecí komorou je pneumaticky vynášen materiál s určitou maximální velikostí částic, hrubší materiál zůstává v mlecí komoře do jemnějšího rozmělnění. Tím je dosaženo pneumatického třídění materiály. Je-li použit horký vzduch nebo spaliny, může být rozmělňovaný materiál zároveň sušen. Materiál do drtičů a mlýnů bývá dávkován podavači různých konstrukcí, které brání zavalení vstupu, přetížení a poškození mechanických dílů. Provoz dávkovačů je obvykle řízen a blokován nastavitelným přípustným ampérickým zatížením elektromotorů pohonu. 50

51 1 2 3 Obr. 4.6 Schéma kolíkového drtiče 1 vstup materiálu, 2 rotor s kolíky a víko mlecí komory, 3 výstup drceného materiálu přes rošt Materiál vstupující do úderových drtičů a mlýnů musí být vždy pečlivě zbaven tvrdých cizorodých příměsí, hlavně kovů (šrouby, matky a pod.), které by mohly drtiče a mlýny těchto konstrukcí vážně poškodit. Proto jsou jim v dopravní lince předřazeny elektromagnetické separátory. Výkony těchto strojů se pohybují v desítkách až stovkách tun zpracovaného materiálu za hodinu. Kolové mlýny - rozpojují mletý materiál tlakem a roztíráním mezi obíhajícími koly a pevnou mísou s materiálem (viz. obr kolový mlýn Lösch), Mlecí okruh kolových mlýnů bývá uspořádán tak, že rozemletý materiál je z mlecí komory vynášen proudem vzduchu, čímž je zároveň tříděn. Použije-li se horký vzduch, je mletý materiál zároveň sušen Obr. 4.7 Schéma kolového mlýnu 1 vstup materiálu, 2 hřídel pohonu, 3 mlecí kola, 4 mlecí mísa, 5 odsávání - pneumatický výstup mletého materiálu 51

52 4.3.3 Zařízení pro jemné drcení a mletí Pro jemné drcení a mletí je používána celá řada různých konstrukcí drtičů a mlýnů. Materiál bývá rozpojován převážně roztíráním, ale i údery. Mletí suché, t.j. v proudu vzduchu, nebo mokré ve vodním prostředí. Tekutiny zajišťují snížení prašnosti a třídění rozmělňovaného materiálu. Válcový kulový mlýn (trubnatý mlýn) - základním konstrukčním dílem je rotující válcová nebo kuželová komora (kuželový mlýn) částečně plněná koulemi s průměrem cca do 10 cm (např. ocelovými nebo porcelánovými). Průměr vlastní mlecí komory bývá dle výkonu mlýnu cca 0,5 5 m. Její stěny jsou vyloženy vyměnitelnými pancéřovými deskami, které chrání stěny bubnu před mechanickým poškozením. Materiál určený k mletí je dávkován z jedné strany do mlecí komory - rotujícího bubnu. Schéma kulového mlýnu je na obr Otáčky mlecí komory jsou voleny tak, aby byly koule vynášeny odstředivou silou nad mletý materiál cca do 90 % vertikálního průměru bubnu. Tehdy je dráha pádu koulí nejdelší a jejich dopadová energie je největší. Přestoupí-li obvodová rychlost bubnu při tzv. kritických otáčkách n K a průměru bubnu D K určitou hodnotu, brání odstředivá síla pádu koulí a mletí ustane: n K = 0,707 (D B ) -0,5 (1.3.) Pokud jsou místo koulí použity jako mlecí tělesa tyče, je hovořeno o tyčových mlýnech, kola na kyvadlech - kyvadlové mlýny (Raymond), koule uvnitř rotujících prstenců - odstředivé kulové mlýny (Fuller) nebo válce uvnitř rotujícího prstence - válcový prstencový mlýn (Kent), válec přitlačovaný ke vnitřní stěně válcové mlecí komory (Horomil) Obr. 4.8 Schéma kulového mlýnu 1 vstup materiálu, 2 válcová mlecí komora s náplní ocelových koulí, 3 odsávání -pneumatický výstup mletého materiálu 52

53 Koloidní mletí Při koloidním mletí je cílem rozpojování materiálu na částice o velikosti zlomku mikrometru. Mletím za sucha se připraví velmi jemný prášek, mletím za mokra se připraví koloidní suspenze. Principy funkce a konstrukční uspořádání jsou obdobná již uvedeným typům mlýnů odstředivých kulových, úderových nebo kuželových. Vyšší jemnosti mletí je dosahováno vysokými otáčkami, malým průměrem kuliček (v mm) a delší dobou zdržení materiálu v mlecí komoře. Prouděním tekutiny mlecí komorou je zajištěn třídění již rozemletého materiálu. Základní cíle všech moderních konstrukcí drtičů a mlýnů: snížit měrnou spotřebu energie na rozmělňování materiálu, prodloužit životnost nejzatíženějších konstrukčních dílů, zvýšit provozní spolehlivost mlecích zařízení, minimalizovat tak provozní náklady. 5. GRANULACE Granulací, ale i tabletací nebo šupinkováním je rozuměna tvorba více či méně pravidelných částic, zpravidla kuliček, válečků nebo hrudek či šupin. Obvykle je cílem vytvoření částic s definovanými rozměry, většinou v rozmezí 1 5 mm, v případě tablet obvykle do 10 mm. Cílem granulace je vyrobit materiál s částicemi určité velikosti, po vytřídění bez obsahu prachu nebo slepenců a hrud. Tím je zajištěna ochrana pracovního a životního prostředí během veškeré manipulace s tuhým materiálem a jeho aplikaci (např. u tuhých průmyslových hnojiv), snadné skladování, doprava a přesné dávkování (např. granuláty potravin, krmiva pro zvířata, tablety léčiv). Část systémů granulace je řazena k procesům krystalizačním. Probíhá při nich krystalizace tuhých látek z tavenin, přesycených roztoků a suspenzí krystalů nebo spojování tuhých částic krystalickými můstky. Granulace práškovitých, často ve vodě omezeně rozpustných hmot, je realizována dle obsahu vlhkosti obvykle až po přídavku vody a za přesně definovaných podmínek. Někdy jsou používána pojiva. Pojivem může být v případě anorganických materiálů např. vodní sklo, minerální oleje a vosky, v případě potravin je pojivem např. škrob, tuky, roztoky cukru aj. V první fázi procesu granulace práškovitých hmot jsou částice vzájemně spojovány do aglomerátů, v konečné fázi až do žádaných granulí. Základní podmínkou vytvoření granule je vznik vazebních sil, které částice vzájemně poutají do aglomerátů. Ty vznikají přeskupováním částic při současném působení tlaku (vnějších sil), kdy se jednotlivé částice nebo později menší aglomeráty dostanou do těsného kontaktu. Pak mohou vazební síly udržet aglomerát pohromadě. 53

54 Při tvorbě granulí nízké a střední pevnosti se využívá ke spojování vlhkých částic nabalování s vytvořením kapalinových můstků. Velikost jejich zakřivení udává hodnotu vnitřního kapilárního podtlaku. Pevnost těchto můstků je závislá na množství kapaliny, která se nachází mezi částicemi. Postupným nabalováním dalších částic se zvyšuje pevnost vznikajícího spojení. Vazební mechanismus je složen ze dvou vazebních sil síly vyvozené kapilárním podtlakem v kapalinovém můstku, které jsou větší, síly vyvolané povrchovým napětím kapaliny v povrchové bláně můstku. Ke vzájemnému mechanickému přemísťování částic do nejvýhodnějších poloh při vzniku aglomerátů se používají různé typy granulátorů (žlabové, bubnové, talířové). Působení vnějšího tlaku využívají peletovací, briketovací a tabletovací lisy, extrudéry a zařízení jiných konstrukcí. Při spojování částic slisováním se získávají granule vysoké pevnosti. Uvedené vazební mechanismy vyvolané přítomností vazební tekutiny by obvykle, zejména při vysušení, nemohly zaručit požadovanou pevnost granulí, resp. by došlo k jejich rozpadu. Proto jsou přidávány tekutiny - připravená jako pojivo, a nebo je předpokládán vznik a tvorba pevných můstků během sušení s následnou rekrystalizací. To je nejběžnější postup, který se v průmyslové praxi aplikuje. Pevnost takto vzniklých granulí je závislá na řadě dalších parametrů, např. na koncentraci použitého roztoku a teplotě sušení. Pro úplnost je třeba uvést, že mezi částicemi granulátu existují ještě další vazby i když mezi nimi neexistuje krystalický můstek uplatnění slabých vazeb - interakcí typu Van der Waalsových sil. Ty se však uplatňují jen u částic submikronové velikosti a při velmi malých vzdálenostech mezi částicemi - řádově 10-8 m. působení elektrostatických sil, kdy elektrostatický náboj částic vznikající zejména za sucha při jejich styku může vyvolat vznik elektrostatické přitažlivé síly. Působení těchto vazebních sil je značně závislé na vzdálenosti částic, jejich velikosti a velikosti styčné plochy. U zrnitých materiálů v přirozeném stavu se obvykle nemohou uplatnit. Stlačením za vysokého tlaku řádu desítek MPa a deformací povrchů zrn lze dosáhnout takového stavu, kdy působení těchto vazeb se uplatní natolik, že dojde k vytvoření velmi pevných aglomerátů. To je uplatněno např. při výrobě uhelných briket, tablet léčiv nebo palet z organických materiálů. Mezi procesy granulace bývá rovněž řazena tabletace. Je strojně-technologicky komplikovanější, proto je používána pro tvarování menších množství a dražších materiálů. Typická je hlavně pro výrobu léčiv a doplňků výživy. Používána je především ve farmaceutickém průmyslu, kdy je velmi důležitý obsah medikamentů v tabletě. Základní výhodou pak je přesné dávkování účinných látek. Z dříve uvedeného textu je patrné, že se během granulace uplatňuje separátně nebo souběžně několik mechanizmů vzniku tuhých částic vzájemné spojování jednotlivých malých tuhých zrn krystalů, prachových částic nebo hrudek většími kapkami tavenin nebo nasycených roztoků do větších částic, 54

55 tuhnutí taveniny nebo krystalizace tuhé látky z nasyceného roztoku na povrchu relativně velkých již existujících tuhých částic, spojení vlhkých nebo lepivých částic účinkem tlaku za sucha nebo po přídavku pomocné látky - pojiva na bázi vodního skla, roztoku klihu, škrobu, KMC, čpavkové vody, sulfitového louhu aj. látek, krystalizace - ztuhnutí kapek taveniny prudkým ochlazením v proudu chladného vzduchu, rychlé odpaření kapalné fáze z kapky nasyceného roztoku v proudu horkého vzduchu nebo spalin. V principu jsou rozlišovány granulační zařízení následujících typů stříkání (prilling) tavenin nebo horkých nasycených roztoků či tavenin se suspendovanými tuhými částicemi do protiproudu chladného vzduchu, nástřik tavenin do oleje, žlabová granulace tavenin nebo horkých nasycených roztoků, bubnová granulace chladných práškovitých materiálů po zvlhčení, talířová granulace chladných práškovitých materiálů po zvlhčení, nástřik tavenin na chlazené válce nebo brodění chlazených válců v tavenině, tlaková válcová granulace chladných práškovitých materiálů na profilovaných válcích, vytlačování pod tlakem spojené s lisování pro granulaci krmiv nebo biopaliv, lisováním tablet tabletace práškovitých materiálů, hrudkování a aglomerace. Obr Briketovací lis 55

56 Obr Tabletovací lis Obr Talířový granulátor Obr Granulace taveniny stříkáním ve věži (prilling) 56

57 1 vstup taveniny, 2 odsávací ventilátor otepleného vzduchu, 3 rozstřikovací odstředivka (někdy i s přívodem tlakového vzduchu), 4 granulační věž (pracovní výška až 70 m), 5 vstup chladného vzduchu, 6 - výsyp surového granulátu Obr. 5.5 Vřetenový žlabový granulátor 6 1 vstup taveniny, 2 vstup recyklovaného prachu, 3 odsávání prachu a par, 4 jedna nebo dvě hřídele s lopatkami poháněné elektromotorem přes převodovou skříň, 5 granulační žlab, 6 - výsyp surového granulátu Obr. 5.6 Granulační buben 1 vstup materiálu do granulace s recyklovaném prachem, 2 nástřik pomocné kapaliny, 3 válcový granulační buben, 4 odsávání prachu a par, 5 - výsyp surového granulátu Obr. 5.7 Granulátor prstencový Prstencový granulátor je stroj používaný především pro zpracování krmiv. Slouží k přeměně suroviny z přirozeného stavu, ve kterém se nachází, do granulovaného stavu stlačením 57

58 samotné suroviny. V současnosti se začíná hojně využívat pro výrobu pelet z dřevěných pilin, slámy, energetických rostlin apod. V případě suroviny v sypkém stavu dochází společným působením tlaku, tepla a vlhka. V případě suroviny obsahující vlhkost v původním stavu následuje po zpracování stlačením obvykle sušení a chlazení, jež zabrání znehodnocení hotového výrobku. Granulační zařízení z obrázků 5.3. až 5.6. jsou často používána pro granulaci průmyslových hnojiv typu ledků, superfosfátů a močoviny, kombinovaných a směsných hnojiv typu NP, PK nebo NPK, ale i granulovaných potravin. Obr. 5.8 Fluidní granulátor Anhydro 1 násyp prášku, 2 cyklon, 3 odvod použitého vzduchu, 4 granulátor, 5 odvod granulátu, 6 sekce chlazení, 7 sítové dno, 8 sekce sušení, 9 sekce zvlhčování, 10 přívod vlhčícího prostředku Uvedenými typy granulace je získán surový granulát. Ten musí být vysušen zpravidla na obsah vlhkosti pod 1 % H 2 O, chlazen a tříděn. Všechna uvedená zařízení tvoří tzv. granulační smyčku. Nadsítný podíl z třídění surového granulátu je po rozemletí a podsítný podíl bez úpravy jsou vraceny zpět před granulaci jako zpětný tok - recykl (retour). Chladné prachové částice recyklu slouží během granulace jako krystalizační zárodky, taveninu chladí a tím významně ovlivňují rychlost krystalizace a mechanismus vlastní granulace. 58

59 Vytříděný a vychlazený granulát pak bývá ještě povrchově upravován postřikem (stearylaminem, olejovými hydrogenáty, montánními vosky aj.) a pudrován anorganickými látkami (kaolinem, mastkem, křemelinou, vápencem aj.). Tím je potlačena spékavost granulátů, prodloužena jejich sypkost a skladovatelnost až na půl roku bez negativního vlivu na kvalitu produktu. Granulace a tabletování na válcových granulátorech nebo lisech je používáno často jako konečná úprava řady polotovarů nebo výrobků, např. přísad do sklářského kmene pro výrobu skloviny, antioxidantů pro výrobu technické pryže, krmiv, léčiv, pesticidů aj. Touto úpravou je omezena prašnost, sníženy ztráty, materiály lze lépe dávkovat, před dalším zpracování předehřívat odpadním teplem apod. Granulaci lze z uvedených důvodů považovat za proces, který se významně podílí na úspoře surovin a energií, ochraně pracovního a životního prostředí. 6. TŘÍDĚNÍ Naprostá většina tuhých přírodních surovin, ale i surovin pocházejících z obnovitelných zdrojů, je získávána přímo z přírodního prostředí těžbou nebo po těžbě, drcení, mletí a případné další úpravě je k dispozici jen ve formě polydisperzních směsí. Jako příklad lze uvést štěrkopísky, kaolin, uhlí, kamenivo a vápenec. Zastoupení částic různé velikosti ve výchozích surovinách je ale pro řadu zpracovatelských technologií nevýhodné. Proto je třídění nezbytné jako součást úpravárenských postupů. Třídění je rovněž jednou z finálních operací řady materiálních výrob. Zajišťuje vedle rozměrové homogenity produktu minimální prašnost při jakékoliv manipulaci s materiálem a tím nižší ztráty i hygienické pracovní prostředí. Polydispersní materiál je rozdělován tříděním na frakce s přibližně stejnou velikostí zrn. Rozdružováním jsou oddělovány částice směsí materiálů dle složení. Pro rozpouštění tuhých látek v jakýchkoliv kapalinách nebo při jejich chemických rozkladech v kyselinách nebo hydroxidech je nutné, aby byla výchozí surovina co nejjemnější. Rychlost rozpouštění je řízena difusními procesy. V těchto případech je žádán pro urychlení rozpouštění nebo urychlení chemické reakce materiál s vysokým měrným povrchem. Hrubší podíly je nutné oddělit tříděním, rozmělnit a opět třídit, aby mohly být zpracovány. Rozpouštění lze intenzifikovat zvýšením teploty a mícháním. Požadavek na vysoký měrný povrch platí i pro řadu výrobků, např. stavební hmoty typu páleného vápna, vápenných hydrátů, suchých omítkových směsí, sádry nebo cementů různých typů. Tyto materiály při konečném zpracování na maltu, beton aj. směsi procházejí hydratací, která je dále spojena s chemickými reakcemi a krystalizací. Řada produktů je požadována s co nejužším rozmezím částic určité velikosti pro zlepšení manipulace i zpracovatelnosti, rozlišení jejich kvality, zlepšení dávkování a snížení prašnosti (např. obiloviny rozemleté na šrot a mouku příslušné kvality, granulované potraviny, krmiva a průmyslová hnojiva, tabletovaná léčiva). Po vytřídění žádané produkční frakce je získáván nadsítný podíl, který je po rozemletí opět tříděn nebo je většinou přidáván k podsítnému podílu z třídění. Všechen materiál je pak, vracen zpět do granulace, tabletování nebo 59

60 hrudkování, aby mohl být přepracován na výrobek. Tím je zajištěno vyšší účinností technologických postupů dokonalejší využití výchozích surovin z přírodních zdrojů, minimalizace ztrát a odpadů příslušných výrob při současném růstu jejich efektivnosti. Analytické stanovení velikosti částic je prováděno několika metodami. Z nich pro rychlost, jednoduchost provedení a spolehlivost výsledků je nejběžnější sítová analýza. Je užívána pro kontrolu provozu např. drtících, mlecích, třídících, granulačních, tabletovacích a krystalizačních procesů, kde je velikost získávaných částic jedním z rozhodujících technologických a kvalitativních parametrů. Nejčastěji je sítováním stanoveno procentické zastoupení (hmot. %) částic v určitém rozmezí velikosti, což dále umožňuje sestrojení distribučních křivek, výpočty střední velikosti částic a měrného povrchu frakcí. Rozdělení velikosti částic (PSD) v práškovitém nebo zrnitém materiálu, částic rozptýlených v tekutině je souhrnem hodnot nebo matematických funkcí, které určují relativní zastoupení částic určité velikosti. PSD je také známý jako distribuce velikosti zrn, viz kap. 16. Pro stanovení PSD je základní podmínkou zisk representativního vzorku analyzovaného materiálu. Pro odběr vzorků jsou normované metodiky závislé na tom, odkud je materiál odebírán - např. z prostoru skladu, ložné plochy dopravního prostředku, dopravního pásu nebo vzorku z baleného zboží apod. 6.1 METODY STANOVENÍ VELIKOSTI ČÁSTIC Sítový rozbor V praxi je používán velmi často pro jeho jednoduchost a nízkou cenu laboratorního zařízení - sady kruhových sít s mechanickým vibračním třídičem. Pro orientační stanovení není vyloučeno ani manuální sírování. Použitelnost metody je omezena minimální velikostí částic (cca pod 40 cm). Fotoanalýza Tzv. automatické sítování pomocí technologie analýzy obrazu - fotografického snímku vyhodnocovaného pomocí speciálního softwaru. Metoda poskytuje rychlé a dostatečně přesné výsledky i pro velmi jemné materiály s částicemi submikronové velikosti. Optické metody Touto metodou lze měřit zastoupení mikroskopických částic jejich spočítáním v rastru s danými rozměry, tj. na dané ploše obrazu. Měření je tím přesnější, čím větší počet částic se do počítání zahrne. Metoda je velmi pracná, proto je používána velmi málo. Electroresistenční metody Příkladem je čítač Coulter, který měří okamžité změny vodivosti suspenze protékající otvorem přesně definovaných rozměrů.počet částic se získá počítáním impulsů, velikost částic se stanoví z velikosti každého pulsu.vzorek musí být rozptýlen v kapalině, musí být v tomto médiu nerozpustný. Sedimentační techniky Jsou založeny na studiu rychlosti sedimentace částic suspendovaných v kapalině. Čas sedimentace je volen dle nejdelší doby nutné na usazení nejjemnější částice. Metoda je vhodná pro částice s velikostí pod 10 mikronů, pro submikronové částice není dostatečně 60

61 přesná vzhledem k účinkům Brownova pohybu. Fotometricky je vyhodnocována změna intenzity záření procházejícího kyvetou se vzorkem. Tato metoda určuje velikost částic jako funkci sedimentační rychlosti. Laserové difrakční metody Tyto metody využívají fotoelektrického vyhodnocování změn intenzity záření rozptylem paprsku laseru v prostředí s tuhými částicemi (ve vzduchu nebo v kapalině). Úhel difrakce se zvyšuje se snižující se velikostí částic. Metoda je zvláště vhodná pro měření velikosti mezi 0,1 a 3,000 μm Pokroky v sofistikovaném zpracování dat a automatizaci dovolily, aby se tato metoda stala dominantní v průmyslovém určení PSD Velkou výhodou je, že technika může pracovat kontinuálně, např. ve výrobních procesech nebo sledování emisí z průmyslových zdrojů znečištění plynů a vod. Akustická spektroskopie Metoda využívává místo světla pro vyhodnocení měření velikosti a obsahu částic ultrazvuk. Tuhé částice jsou rozptýleny v tekutině a absorbují ultrazvukové vlny. Výsledná hodnota útlumu kmitočtového spektra ultrazvuku je vstupním údajem pro výpočet rozdělení velikosti částic.měření může být realizováno pro jakékoliv tekutiny bez ředění nebo jiné přípravy vzorku. To je velká výhoda metody. Výpočet distribuce velikosti částic je založen na teoretickém modelu, který je dobře ověřen pro až 50% objemu rozptýlených částic. Každá z uvedených metod stanovuje rozdílné velikostní charakteristiky měřeného souboru částic. 6.2 ZÁKLADNÍ METODY TŘÍDĚNÍ Ruční přebírka Je vhodná a ekonomická pouze pro rozdružování relativně malých množství materiálu, zpravidla drahého nebo jinými metodami netříditelného. Nutnou podmínkou vysoké účinnost tohoto způsobu třídění je existence opticky dobře rozeznatelných znaků tříděného materiálu (barva, velikost a tvar krystalů, lesk aj.). Uplatňuje se rovněž tam, kde se dále uvedené fyzikální principy třídění nemohou uplatnit vůbec např. pro riziko poškození tříděného materiálu nebo mají malou účinnost. To platí pro třídění ovoce a zeleniny, dotřiďování chmelových hlávek odstranění listů. Ruční přebírka je také uplatňována po svozu druhotných surovin ze separovaného sběru odpadů nebo za třídícími linkami odpadových materiálů k oddělení např. různé kvality papíru, plastů, barevných kovů apod. Ruční přebírka je často užívána jako koncová operace pro dotřídění zkoncentrovaného a předtříděného materiálu např. za úpravnickými linkami těžby polodrahokamů nebo drahokamů. Výjimečně je ruční přebírka používána i jako první stupeň třídění v případě separace zrakem spolehlivě rozeznatelných minerálů ve formě hrud nebo drúz krystalů o velikosti několika centimetrů silně rozptýlených (málo koncentrovaných) ve výchozí hornicky vytěžené rubanině Mechanické třídění 61

62 Mechanickým tříděním je získáván propad, t.j. částice žádané maximální velikosti prošlé sítem a nadsítný podíl, t.j. částice větší, které sítem neprošly. Nadsítný podíl, který by se jinak stal odpadem, je pro zvýšení výtěžnosti separačních procesů opět drcen nebo rozemlet a vracen do třídění. Materiál je tříděn na roštech nebo sítech s přesně definovanou velikostí otvorů. Rošty i sítoviny jsou vůči vodorovné rovině skloněny, aby se tříděný materiál lépe pohyboval po třídící ploše sítoviny. K třídění v laboratorních a provozních podmínkách jsou užívány normalizované sítoviny s přesně definovanou velikostí otvorů (ok v pletených nebo ražených sítech). Přehled nejužívanějších sítovin uvádí tabulka. 6.3 MECHANICKÉ TŘÍDIČE Třídiče bez sít - nepohyblivé nebo vibrující rošty. Tento způsob třídění je používán jen pro hrubé přetřídění materiálu před jeho dalším drcením a mletím nebo jiným zpracováním. Časté je jejich požití v úpravnických linkách lomů nebo zpracovatelských linkách např. výroben granulovaných průmyslových hnojiv. Výkon roštů je při malém úhlu sklonu nízký, při zvýšeném sklonu výkon roste, ale klesá účinnost třídění. Úhel sklonu roštů bývá v rozmezí o. Rošty jsou vyráběny z ocelových prutů nebo pásů na jednom nebo obou koncích vzájemně spojených (svařených). Tříděný materiál se přes skloněné nepohyblivé rošty volně sype. Jejich sklon bývá větší, než je sklon roštů pohyblivých. U pohyblivých roštů jsou vyvozovány vibrace elektromotorem s excentricky Obr. 6.1 Třídící rošty umístěným setrvačníkem nebo elektromagnety s elektronicky řízenou frekvencí a intenzitou vibrací. Mezera mezi roštnicemi je volena dle požadované maximální velikosti částic v propadu, t.j. materiálu procházejícím roštem. 62

63 Bubnové sítové třídiče. Bubnové třídiče bývají používány méně často pro omezený výkon a účinnost třídění, někdy bývají součástí tzv. prvního stupně třídění (předtřídění) materiálu. Používány jsou pro třídění odpadů, kompostů apod. Rotující buben třídiče je skloněn pod úhlem 5-10 o a je umístěn na kladkách. Poháněn je přes převodovou skříň elektromotorem. Vlastní třídící buben je kryt síťovinou nebo se jedná o trubku vyrobenou z ocelového perforovaného plechu. Z vnější strany je držen nosnou konstrukcí s věnci, na nichž se odvaluje. Buben je opatřen menšími otvory na straně vstupu materiálu a většími otvory směrem ke spodnímu výstupu. Jednotlivé odtříděné frakce jsou sváděny násypkami umístěnými pod třídícím bubnem do zásobníků nebo jsou dopravovány přímo k dalšímu zpracování. Zaklíněné částice tříděného materiálu jsou ze sítoviny odstraňovány mechanicky, např. kartáčovými, pryžovými nebo kovovými stěrači. Obr. 6.2 Bubnový třídič Sítové třídiče vibrační a třasadlové Tyto typy třídičů jsou v průmyslové praxi nejčastější. Jsou užívány jak v úpravnictví nerostných surovin, tak v průmyslu chemickém a potravinářském. Jejich výhodou je vysoký výkon, provozní spolehlivost, vysoká účinnost třídění a nízká měrná spotřeba energie na tunu vytříděného materiálu. Účinnou součástí těchto třídičů jsou plochá síta vyrobená z perforovaného plechu (s kruhovými otvory nad cca 10 mm) nebo z pletené sítoviny vyrobené z kovových drátů případně syntetických vláken (polyamid, polyester aj.). Pletené sítoviny mají většinou čtvercová oka (sklon sítoviny v třídiči je kolem 15 o ), méně často jsou používány sítoviny s obdélníkovými oky (tzv. harfové sítoviny pro sklon sít kolem 45 o ). Sítovina je napnuta v kovovém rámu umístěném ve skříni třídiče. Ve skříni třídiče je umístěn jeden, dva nebo více rámů se síty nad sebou, síta s největšími oky jsou nahoře. Potom jsou rozeznávány jedno, dvou nebo vícesítové třídiče. Vibrace rámu se síty jsou vyvozovány: 63

64 mechanicky převodovou skříní s excentrem, na němž je uložena vana se síty, mechanickými budiči pevně spojenými s rámem síta rozechvívanými elektromotorem s excentricky umístěným setrvačníkem, elektromagnetickými budiči podvěšenými pod rámem se sítovinou. Elektronicky řízenými otáčkami elektromotorů nebo elektronicky řízenou frekvencí a intenzitou vibrací elektromagnetů je měněn výkon třídiče. Periodickou změnou otáček nebo frekvence a intenzity vibrací je dosaženo samočisticího efektu síta - částice materiálu zaklíněné v ocích sítoviny jsou při krátkodobě zvýšené amplitudě a frekvenci kmitů s vysokou účinností uvolněny a provozovatelnost síta třídiče bez omezení účinnosti se tak výrazně prodlouží. Běžné jsou mechanické třídiče (obr. 6.2), kde jsou vibrace vyvozeny excentrem pohybujícím celou vanou se síty třídiče. Excentr je poháněn elektromotorem přes převodovou skříň. Samočisticího efektu je u sítových třídičů dosaženo umístěním podložného síta s většími oky a pryžovými kuličkami pod třídící síto - nepravidelný pohyb kuliček vyráží zaklíněné částice z ok třídící sítoviny. Pro malá množství tříděného materiálu je v praxi také používáno manuelní třídění na sítech. 1 Obr. 6.2 Schéma dvousítového vibračního třídiče 2 1 vstup tříděného materiálu, 2 výsypky vytříděného materiálu (zleva podíl podsítný, produkční a nadsítný) Elektromagnetické třídiče Tyto třídiče slouží k oddělení feromagnetických materiálů a jejich slitin 4 z tříděných směsí. Bývají součástí úpravnických linek surovin, třídících linek odpadů a dopravních linek popelovin ve spalovnách. Často jsou také umísťovány před drtící a mlecí zařízení ve výrobních linkách, aby nedošlo k poškození pracovních ploch drtičů a mlýnů, např. čelistí, kuželů, kol, kladiv a stěn mlecích komor, cizími kovovými předměty. V principu jsou používány elektromagnetické třídiče bubnové, válcové a pásové. Jejich hlavní součástí jsou elektromagnety napájené střídavým nebo stejnosměrným elektrickým proudem. 4 Feromagnetické vlastnosti vykazují prvky Fe, Co, Ni a Sm samarium ze skupiny lanthanoidů. 64

65 Obr. 6.3 Bubnový elektromagnetický třídič 1 násypka tříděného materiálu, 2 dopravní pás, 3 rotující buben s elektromagnety, 4 stěrač, 5 výsyp neferomagnetického materiálu, 6 výsyp feromagnetického materiálu 6.4 PNEUMATICKÉ TŘÍDĚNÍ Principem pneumatického třídění je např. unášení rozemletého materiálu z mlecí komory proudem vzduchu. V závislosti na rychlosti proudění vzduchu, hustotě tříděného materiálu, hmotnosti, velikosti i tvaru částic materiálu se mění dolet unášených částic v oddělovací komoře. Výhodou pneumatického třídění je vysoký výkon, relativně nízká měrná spotřeba energie, ale menší ostrost třídění. Nezbytnou součástí pneumatického třídění jsou systémy odprašování transportního vzduchu (viz dále). Pneumatické třídění je běžnou součástí moderních mlecích okruhů např. v mlýnicích surovin úpravnického, cementářského a chemického průmyslu, mlýnicích cementu a vápna, mlýnicích potravinářského a cukrovarnického průmyslu. Mlecí komora je fakticky zároveň komorou třídící. Jemnější částice mletého materiálu žádané velikosti jsou proudem vzduchu vynášeny z prostoru mlecí komory a těžší částice, dosud ještě dostatečně nerozmělněné, v něm zůstávají. V zásadě jsou používány dva základní typy pneumatických třídičů: Vzduchové průtočné třídiče Tyto třídiče využívají gravitační síly pro odloučení těžších částic z proudu vzduchu v komoře třídiče. Komora má jednu nebo více výsypek odtříděného materiálu a výstup vzduchu odnášející nejjemnější materiál. Absolutní rychlostí proudění vzduchu je řízena velikost sedimentujících nebo naopak unášených částic tříděného materiálu. Tento způsob pneumatického třídění se také nejčastěji uplatňuje u dříve uvedených mlecích okruhů. Vzduchové odstředivé třídiče Tento typ třídičů využívá odstředivé síly vyvozené kruhovým pohybem transportního vzduchu v komoře třídiče. Nejtěžší částice se v důsledku sedimentace v odstředivém poli shromažďují u stěn komory třídiče, odkud jsou odváděny samostatným výsypem. Nejjemnější částice, které se nestihnou v prostoru komory třídiče odloučit, jsou proudem vzduchu 65

66 odnášeny do mechanických odlučovačů prachu. Princip funkce je obdobou cyklónových odlučovačů prachu (viz. dále). 6.5 HYDRAULICKÉ TŘÍDĚNÍ Hydraulické třídění je založeno na podobných principech, jako třídění pneumatické. Polydisperzní směs tuhého rozemletého materiálu je rozmíchána ve vodě a vzniklá suspenze je rozdělena na základě rozdílné sedimentační rychlosti částic. Sedimentační rychlost je závislá hlavně na rozdílu hustoty částic tříděného materiálu a vody, tvaru a geometrických rozměrech sedimentujících částic a viskozitě suspenze (viz dále). Hydraulické třídění je vhodné pro třídění velkých množství minerálních surovin, zejména na jejich oddělení od hlušiny v úpravnických procesech. Výhodou hydraulického třídění jsou vedle vysokého výkonu a účinnosti také nízké měrné spotřeby energie a tím i nízké měrné náklady. Další výhodou je opláchnutí povrchu jednotlivých hrubších částic od nežádoucích jemnějších příměsí a nečistot. Voda je zpravidla v hydraulických třídících linkách recirkulována, aby se dále snížila její celková spotřeba a snížily se emise znečišťujících látek do povrchových vod. Pokud má být vypuštěna odpadní voda do povrchových vod, např. při odstavení úpravny a technologickém čištění před opravami, musí projít čistírnou odpadních vod (ČOV). Zde je zbavena suspendovaných částic sedimentací v kalových jímkách, usazovácích nebo dekantérech případně filtrací. Pokud se některá složka z výchozí suroviny ve vodě rozpouští, musí být odstraněna, nejčastěji srážením. V praxi byly nebo jsou využívány následující systémy hydraulického třídění: Rýžování Jedná se o nejstarší a nejjednodušší způsob hydraulického třídění dříve přednostně používaný pro získávání ryzích kovů (zlata, platiny), cenných minerálů a drahokamů (korund, zirkon, granáty, diamanty) ze zvětralých nebo rozmělněných minerálů. Ze suspenze vytěžených minerálů v rýžovací pánvi je proudem vody vyplavován materiál s nižší hustotou. Částice s nejvyšší hustotou zůstávají u dna pánve (v případě zlata nuggety nebo zlatinky). Plavící žlaby Vodní suspenze minerálů protéká plavícím žlabem s určitým objemovým průtokem kapaliny. Žlab má na dně tkaninu nebo sítovinu a přepážky tvořící samostatné sedimentační komory. V těchto komorách působením gravitační síly sedimentují částice minerálů dle jejich hustoty a velikosti zrna. Sedimentující částice žádaných minerálů jsou nepřetržitě (kontinuálně) nebo periodicky (diskontinuálně) ze sedimentačních komor žlabu odváděny k odvodnění a dalšímu zpracování. Nejjemnější kal (rmut) odtéká mimo žlab, např. na kalové pole. Plavící žlab je v principu obdobou pneumatického průtočného třídiče nebo rýžování. Jedná se o konstrukčně jednoduché, účinné, provozně spolehlivé a výkonné zařízení často v úpravnických linkách užívané. 1 66

67 2 3 4 Obr. 6.4 Schéma plavícího žlabu 1 přítok suspenze, 2 plavící žlab s přepážkami a sedimentačními komorami, 3 výpusti sedimentů, 4 odtok rmutu Hydrocyklony Hydrocyklony využívají k odloučení tuhých částic odstředivé síly. Suspenze vstupuje do hydrocyklonu - vertikální válcové komory s tangenciálně (tečně) umístěným vstupním hrdlem. Rotačním pohybem suspenze v prostoru komory hydrocyklonu vzniká odstředivá síla. Jejím působením největší částice s nejvyšší hustotou sedimentují u stěny, proudem kapaliny a účinkem gravitace jsou unášeny ke kónickému dnu s výpustí, odkud jsou odváděny k odvodnění a dalšímu zpracování. Nejjemnější kal - rmut - je z prostoru hydrocyklonu odváděn koncentrickou trubkou procházející horním víkem Obr. 6.5 Schéma hydrocyklónu 1 přítok suspenze, 2 výtok rmutu, 3 regulovaná výpust kalu Vzhledem k zastavěnému prostoru a velikosti odstředivé síly má hydrocyklon vyšší výkon a účinnost na odloučení jemných částic než plavící žlab. Hydrocyklony jsou v principu obdobou odstředivých pneumatických třídičů. Často jsou užívány jak v úpravnických procesech, tak i k úpravě a čištění vod nebo v průmyslu pro odlučování tuhých částic ze suspenzí. Důvodem častého užití jsou nízké pořizovací i provozní náklady, vysoký výkon, provozní spolehlivost a účinnost. 67

68 7. MÍSENÍ, MÍCHÁNÍ A SMĚŚOVÁNÍ Míšení, míchání a směšování náleží do skupiny základních technologických operací. Běžně je používáno v laboratorní a zejména průmyslové praxi. Obvyklé je zejména v průmyslu chemickém, potravinářském, farmaceutickém, ale i sklářském a metalurgickém. Matematický popis míchání je podrobně zpracován z pohledu hydrodynamických procesů v chemickoinženýrské literatuře, z pohledu konstrukčního a materiálového provedení ve strojírenské literatuře. 7.1 ZÁKLADNÍ CÍLE Základním cílem míšení a míchání je rozptýlit v objemu základní kapaliny nejčastěji vody, případně organických rozpouštědlech, roztocích kyselin nebo hydroxidů další jednu nebo více složek, přičemž kapalina je převažující složkou příprava homogenních roztoků smícháním dvou nebo více vzájemně v sobě rozpustných kapalin, příprava emulzí z omezeně rozpustných kapalin, příprava suspenzí rozmícháním zpravidla jemně rozemleté látky v kapalině, obvykle vodě, intenzifikace rozpouštění tuhých látek v kapalině, urychlení přenosu hmoty při chemických reakcí - rozkladu tuhých látek v kyselinách nebo hydroxidech, intenzifikace výměny tepla. Na míchání úzce navazuje hnětení homogenizace pastovitých, krémových nebo těstovitých směsí včetně přípravy malt nebo betonu. V řadě případů je vzájemně kombinováno i více z uvedených případů míchání současně. Intenzitu míchání lze významně urychlit snížením viskozity kapalné fáze zahříváním soustavy. Naopak s růstem viskozity soustavy způsobené vyšším podílem tuhých látek až do těstovité konzistence systému přechází míchání v hnětení. 7.2 DRUHY MÍCHÁNÍ Mechanické míchání Mechanické míchání je obvykle realizováno ve válcových nádobách s rovným nebo hluboce klenutým dnem - míchačkách, míchaných reaktorech, krystalizátorech aj. Vlastní míchací zařízení je tvořeno míchadly různých konstrukcí (viz dále). Míchadla jsou pevně uchycena na hřídeli. Hřídel míchadla je obvykle umístěna v ose válcové nádoby, ale může být umístěna i šikmo nebo z boku. Pohon míchadla zajišťují elektromotory spojené s převodovou skříní nebo méně často převodem s klínovými řemeny či řetězem. Někdy jsou jsou v míchaných nádobách svisle na stěně umístěny 3-4 vlnolamy (zarážky) - svislé desky, které podporují vertikální, tj. souběžně radiální a axiální proudění v nádobě 68

69 vyvolané míchadlem a omezují roztočení obsahu ve směru otáček míchadla. Tím se rychlost homogenizace, často spojená s výměnou tepla, významně urychlí. Rotační část - vlastní míchadlo - vyvozuje sílu axiální, tj. ve směru osy i sílu odstředivou, tj. ve směru radiálním. Ve směru osy míchadla kapalinu nasává a ve směru radiálním kapalinu vytlačuje k obvodu míchadla a tím ke stěně nádoby. 69

70 Obr. 7.1 Základní typy mechanických míchadel 70

71 D - průměr nádoby Zarážky d m - průměr míchadla Výška hladiny h - výška míchadla nade dnem Obr. 7.2 Schéma míchané nádoby V praxi je používáno několik konstrukcí míchadel a jejich modifikací Turbínové míchadlo - může mít oběžné kolo otevřené (typ 2) nebo uzavřené. Lopatky mohou být rovné nebo zahnuté proti směru otáčení, podobně jako u oběžných kol odstředivých čerpadel. Turbinové míchadlo je umístěno v 1/3 výšky nádoby ode dna, má desítky až stovky otáček za minutu. Obvodová rychlost bývá v rozmezí 3-9 m.s -1. Lopatkové míchadlo - má ploché lopatky připevněné na společný hřídel objímkami. Mohou být svislé, nebo svírají s rovinou hřídele určitý úhel, např. 45 o. Míchadlo je umístěno v 1/3 H - výšky hladiny kapaliny v míchané nadobě. Nevýhodou jsou nížší otáčky, řádově desítky ot/minutu ( ot/min.). Listové míchadlo - na hřídeli je upevněna deska obdélníkového tvaru. Otáčky jsou řádově desítky ot/minutu. Míchadlo je umístěno ve výšce 10 % průměru nádoby ode dna. Vrtulové míchadlo (rychloběžné) - je tvořeno vrtulí se 2, 3 i 4 listy. Počet otáček je volen dle viskozity kapaliny v rozmezí ot/minutu. Míchadlo je umístěno v 1/3-1/2 výšky míchané kapaliny. Účinek vrtulového míchadla lze zlepšit umístěním vrtule do tzv. difuzoru - středu válcové trubky vložené v míchané nádobě. Tím je usměrněna cirkulace míchané kapaliny do vertikálního směru. Např. u krystalizátorů tak lze navíc dosáhnou klasifikačního efektu - větší a těžší krystaly sedimentují u dna a jsou odpouštěny mimo nádobu, zatímco jemnější krystaly zůstávají ve vznosu a dále narůstají. Kotvové míchadlo - v nárysu tvarem připomíná kotvu. Umístěno je těsně nade dnem míchané nádoby a svým obrysem sleduje profil dna. Umožňuje vyhrnování krystalů nebo stírání usazenin ze dna a stěn nádoby. Je používáno se pro velmi viskózní roztoky a suspenze, také je používáno ke hnětení těstovitých látek. Počet otáček je většinou v jednotkách ot./min. Rámové míchadlo - v nárysu má obdélníkový tvar - vznikne z lopatkového míchadla připojením svislých obdélníkových příček. Je používáno se pro viskózní roztoky a suspenze. Umístěno je u dna míchané nádoby, jedná se o pomaluběžné míchadlo - počet 71

72 otáček je v jednotkách ot./min. Pásové míchadlo - má tvar šroubovice - pásu o šířce cca 100 mm, který při otáčení stírá ze stěn přilepenou hmotu. Je používáno pro viskózní inkrustující roztoky a suspenze, počet otáček je v jednotkách až desítkách ot./min. Planetové míchadlo - vykonává dva pohyby - hřídel míchadla se otáčí zároveň kolem osy nádoby a kolem své osy. Diskové míchadlo - je tvořeno kruhovým diskem umístěným v ose míchané nádoby. V případě diskových extraktorů je umístěno v prostoru nádoby několik diskových míchadel zajišťujících rozptýlení vzájemně nemísitelných kapalin na drobné kapičky - cílem je významné zvětšení mezifázového povrchu důležitého pro urychlení tohoto difuzního procesu. Základní geometrické rozměry nádob a míchadel d - průměr míchadel turbínových, lopatkových, planetových, diskových a vrtulových je volen cca 33 % průměru válcové části míchané nádoby. d - průměr míchadel kotvových, rámových a pásových je % průměru míchané nádoby. Výška listu turbinového a lopatkového míchadla je obvykle 20 % jeho průměru d, u listového míchadla bývá shodná s jeho průměrem. Pokud se do míchaných nádob s míchadly malých průměrů umísťují 3-4 vlnolamy (zarážky) - svislé desky kolmé k tečně válcového pláště nádoby - odpovídá jejich šířka 10 % průměru nádoby D. Sahají nad hladinu, takže jejich výška téměř odpovídá výšce válcové části nádoby 5 H. Spotřeba energie pro míchání S využitím teorie podobnosti a modelování byly experimentálně odvozeny grafické závislosti mezi Reynoldsovým kritériem pro míchání Re m a kritériem energetickým Ф (energetickým faktorem), označovaným také jako Eulerovo kritérium pro míchání Eu m : d m - průměr míchadla (m) n - počet otáček za sekundu (ot.s -1 ) ρ - hustota (kg.m -3 ) η - dynamická viskozita ( N.s.m -2 ) N - příkon (W) d 2 m n ρ Re m = η N Ф = = Eu m d 5 m n 3 ρ 5 Pokud jsou míchány suspenze obsahující velmi tvrdé a abrazívní částice, zarážky se nepoužívají pro vysoké opotřebení materiálu stěn míchaných nádob. 72

73 Obr. 7.3 Závislost energetického kritéria Ф na Reynoldsově kritériu Re m A - B - oblast laminárního proudění B - C - oblast přechodová C - D - oblast turbulentního proudění při použití zarážek (vlnolamů) C - E - oblast turbulentního proudění bez použití zarážek (vlnolamů) S využitím dříve uvedených vztahů a parametrů odečtených z grafické závislosti lze s vysokou přesností spočítat příkon elektromotorů mechanických míchadel. Přitom je třeba brát v úvahu, že rozběhové proudy jsou 3-5 x větší než za ustáleného stavu - ustáleného proudění Cirkulační míchání Cirkulace pomocí čerpadla - promíchávání roztoků nebo suspenzí v nádrži je zajištěno odstředivým čerpadlem. V případě suspenzí mívá čerpadlo otevřené oběžné kolo. Kapalina je nasávána u dna nádrže a je zaváděna k hladině. V cirkulačním okruhu může být zařazen výměník tepla. Cirkulace pomocí čerpadla bývá používána i k promíchávání omezeně mísitelných kapalin, např. k přípravě emulzí. Míchací zařízení tohoto typu může pracovat kontinuálně i diskontinuálně, což je častější. Cirkulace pomocí čerpadla je používána např. v metanizačních reaktorech na zpracování kalů v ČOV nebo také krystalizátorech, viz. kap. 15. Cirkulace pomocí trysky - bývá používáno k promíchávání omezeně mísitelných kapalin, tj. k přípravě emulzí (viz dříve). Účinkem velké rychlosti kapaliny v ústí trysky dochází v nádrži k intenzívní turbulenci, která zajišťuje homogenizaci obsahu nádrže Pneumatické míchání Pneumatické míchání je zajištěno vháněním stlačeného vzduchu ke dnu nádrže s 73

74 promíchávanou kapalinou. Do prostoru nádrže je vzduch rozváděn perforovanými trubkami nebo rozdělovači z perforovaného plechu či porézní keramiky. Jelikož má vzduch cca o tři řády nižší hustotu než kapaliny, stoupá vzhůru a tím promíchává kapalnou fázi. Pneumatické míchání se používá pro korozívní kapaliny nebo suspenze. S výhodou je využíváno pneumatické míchání v čistírnách odpadních vod v aerobním biologickém stupni k tzv. jemnobublinové aeraci. Kromě míchání objemu nádrže se v objemu čištěné vody rozpouští vzdušný kyslík. Určitou modifikací pneumatického systému míchání je použití ejektoru. Stlačený vzduch do něhož je do trysky zaváděn vzduch nebo vzduch obohacený kyslíkem případně i čistý kyslík, který si nasává čištěnou odpadní vodu. V difuzoru se obě složky intenzivně promíchávají. Obr. 7.4 Rozvod vzduchu perforovanými hadicemi v jemnobublinové aeraci ČOV 8. ČIŠTĚNÍ PLYNŮ ODPRAŠOVÁNÍ A ODLUČOVÁNÍ KAPEK V technologické praxi obecně je velmi častým případem rozdělování heterogenních směsí na složky, tj. především oddělování tuhých látek z tekutin plynů, par nebo kapalin, případně oddělování kapek kapalin od plynů nebo par. Důvodem pro realizaci těchto operací je získat čistou (-tý): tuhou látku, čistou kapalinu, čistý vzduch, technický plyn nebo páru, tuhou látku i tekutinu. Toto je požadováno ve výrobních procesech k oddělení žádané složky polotovarů nebo výrobků ze zpracovávaných materiálů, ale také v tzv. koncových čistících technologiích 74

75 k oddělení znečišťující složky 6. V těchto případech je přípustný obsah znečišťujících látek a tím minimální odlučivost čistících zařízení stanovena legislativou. Zákon tak stanovuje povinnosti projektantů, investorů a provozovatelů zdrojů znečištění ovzduší a vod s ohledem na jejich kapacitu, chemické složení a množství emitovaných škodlivin. Odlučování tuhých nebo kapalných částic z plynů Odlučováním tuhých nebo kapalných částic z plynů, spalin fosilních nebo recentních paliv, vzduchu do výrobních procesů nebo z výrobních procesů jsou rozuměny všechny mechanické čistící operace. Odlučovací zařízení jsou nedílnou součástí všech průmyslových zařízení, kde jsou technologické tekutiny znečištěny tuhými částicemi, případně kapkami. V naprosté většině případů je preferována možnost vrácení odloučených částic do výrobního procesu s cílem finalizace zachyceného materiálu v konečném produktu. V tomto smyslu jsou odlučovací procesy běžnou součástí tzv. čistších - maloodpadových technologií. Pokud neexistuje možnost zpracování zachycené tuhé nebo kapalné fáze v základním výrobním procesu nebo jiných výrobních procesech, pak se jedná o klasické koncové technologie čištění plynů nebo vod. 8.1 FYZIKÁLNÍ PRINCIPY ODLUČOVÁNÍ Gravitační síla Částice unášené např. v horizontálním směru proudem tekutiny rychlostí v h jsou zároveň vystaveny působení gravitační síly, která jim uděluje pádovou rychlost v p v h tg = v p β (s) v h v p vv v s F O F V (s) F G 6 Odlučování tuhých nebo kapalných částic probíhá běžně v přírodním prostředí. Je součástí samočisticích mechanismů, při nichž např. částice prachu nebo kapky v ovzduší, částice kalu rozptýlené ve vodě sedimentují účinkem gravitační síly. 75

76 Obr. 8.1 Vektorový diagram V gravitačním poli působí na částici (s) gravitační síla F G, která částici uděluje pádovou rychlost v p. Proti směru gravitační síly dále působí síla odporu prostředí F O a síla vztlaková F v. Velikost těchto sil je definována pro kulovou částici následujícími vztahy 1 F G = m s g = d 3 s g (8.1) 6 1 F O = d 2 2 g v p 8 (8.2) 1 F V = d 3 g g (8.3) 6 V rovnováze sil platí F G - F O - F V = 0 (8.4) Pádovou rychlost částice v p lze vyjádřit jako 4 d s g ( s - g ) v p = g 1/2 (8.5) kde d s je průměr částice, g gravitační zrychlení, s hustota materiálu částice, g hustota tekutiny a koeficient obtékání částice tekutinou. Hodnota koeficientu je závislá na charakteru proudění, tj. velikosti Reynoldsova čísla (1). V laminární oblasti proudění platí pro pádovou rychlost částice rovnice v p 1 d Re = (8.6) v p = d g (8.7) 18 Velikost gravitační síly je často pro odloučení tuhých částic z proudu tekutin příliš malá a nezajišťuje vyhovující účinnost odlučování. Sedimentace submikronových částic je rušena přirozeným prouděním tekutiny, její turbulencí a difusními jevy s tepelným pohybem molekul (Brownův pohyb). Proto je využíváno dalších odlučovacích metod Odstředivá síla Je-li pro odlučování částic využita odstředivá síla, může být její silové působení na částici i řádově vyšší, než je síla gravitační. Pak lze účinek síly gravitační zanedbat, nahradit ji silou odstředivou a v rovnici (8.5) zaměnit gravitační zrychlení g součtem zrychlení odstředivého a o a zrychlení Coriolisova a C v o 2 a o = (8.8) 76

77 r a C = 2 v o (8.9) 1 F O = m s a = d 3 s ( a o + a C ) (8.10) 6 kde v o je rychlost pohybu částice po křivce o poloměru r, usazovací rychlost částice v u v odstředivém poli platí vztah její úhlová rychlost. Pro 2 4 d s ( s - g ) v O v u = ( v o ) 3 g r ½ (8.11) kde celkové zrychlení působící na částici je součtem zrychlení odstředivého a Coriolisova. Pokud se částice pohybuje v komoře s pohyblivými lopatkami, např. v odstředivém ventilátorovém odlučovači, uděluje ji zrychlení i tlakový gradient - časová změna relativní rychlosti částice v rel. vůči rychleji proudícímu plynu jí uděluje zrychlení a r d v rel a r = (8.12) d Celkové zrychlení a c, které potom na částici působí, je součtem zrychlení odstředivého, Coriolisova a relativního a c = a o + a C + a r (8.13) Celkové zrychlení a c pak lze dosadit do rovnice pro usazovací rychlost částice v odstředivých ventilátorových odlučovačích. Z rovnic (8.8) a (8.11) je patrné, že odstředivá síla F O roste se čtvercem obvodové rychlosti částice v o při pohybu po kruhové dráze o poloměru r. Odstředivá síla (8.10) působí i na fiktivní částici plynu, ale v důsledku její cca o tři řády nižší hustoty je slabší, než síla působící na tuhou částici a její dráhu téměř nezakřivuje. To má za následek shromažďování tuhých částic např. při vnější stěně oblouku potrubí, při vnější straně komory s vířivým pohybem plynu, vnější stěně ulity odstředivého ventilátoru nebo odstředivého ventilátorového odlučovače apod. Tyto závěry jsou důležitéý pro konstrukci všech mechanických odlučovačů prachu využívajících odstředivé síly Elektrostatická síla V elektrostatických odlučovačích je využíváno k odloučení tuhých nebo kapalných částic z proudu plynu působením elektrostatické síly na částice s elektrickým nábojem. Elektrostatická síla F je definována pro bodové elektrické náboje ve vakuu vztahem Q 1. Q 2 F = o (8.14) r 2 77

78 kde Q i jsou elektrické náboje, o je permitivita vakua r vzdálenost mezi náboji. Permitivita reálného prostředí je součinem permitivity vakua o a relativní permitivity prostředí r = o. r (8.15) o = 8, C 2 N -1 m -2 (8.16) Intenzita elektrického pole E je obecně definována jako podíl elektrostatické síly F a příslušného elektrického náboje Q F E = (8.17) Q Intenzita elektrického pole spojitě rozloženého náboje v prostoru, což je případ elektrostatických odlučovačů (viz dále), je definována vztahem 1 V q E = dv, (8.18) o 4 r 3 kde q je prostorová hustota náboje dq v prostoru dv vyjádřená podílem dq q = (8.19) dv Čištěný plyn je v prostoru elektrostatického odlučovače ionizován tzv. koronovým výbojem. Koronový výboj vzniká mezi elektrodami připojenými na zdroj stejnosměrného proudu o vysokém napětí (min. desítky kv). V elektrickém poli určité minimální kritické intenzity E k (Vm -1 ) jsou ionty přirozeně přítomné v každém plynu (v důsledku ionizace krátkovlnným zářením, vysokou teplotou) urychlovány, až získají takovou kinetickou energii, že jsou schopny štěpit na ionty další původně neutrální molekuly plyn v prostoru mezi elektrodami je dále ionizován srážkami elektricky neutrálních molekul s ionty urychlenými elektrostatickým polem. Pak mezi elektrodami začne protékat elektrický proud vzniká tzv. korónový výboj. Rychlost pohybu iontu v i je úměrná intenzitě elektrického pole E a pohyblivosti iontu u v i = E u (8.20) Pohyblivost iontu je obecně funkcí absolutní teploty, převrácené hodnoty jeho hmotnosti a tlaku pohyblivost iontu s růstem absolutní teploty stoupá a naopak s růstem jeho hmotnosti a tlaku klesá u = f ( T, 1/m, 1/P) (8.21) K 2 E k = K 1 ( ) (8.22). r kde E k je kritická intenzita elektrického pole (Vm -1 ), K 1 (Vm -1 ) a K 2 (m 1/2 ) jsou empirické konstanty závislé na geometrii elektrod, r je poloměr drátové elektrody a je relativní hmotnost plynu T o P = (8.23) T P o 78

79 Napětí U mezi dvěma body v prostoru A,B lišícími se rozdílným elektrickým potenciálem, který odpovídá intenzitě elektrického pole E, je obecně definováno vztahem B U = E dr, (8.24) A kde dr je vzdálenost mezi dvěma body v prostoru s rozdílným potenciálem. Kritické intenzitě elektrického pole odpovídá kritické napětí U k (V), které je definováno vztahem a) pro trubkové odlučovače s usazovací elektrodou tvaru válce R U k = E k r ln (8.25) r kde R je poloměr trubkové usazovací elektrody (anody) a r je poloměr drátové nabíjecí elektrody (katody). b) pro komorové odlučovače s usazovací elektrodou v podobě desky 4 R U k = E k r ln (8.26) 3 r kde R je vzdálenost deskové usazovací elektrody od drátové nabíjecí elektrody. V jednopolárně ionizovaném plynu částice tuhé látky nebo kapaliny adsorbují na svém povrchu ionty nebo volné elektrony a získávají tak elektrický náboj. Částice prachu nebo kapaliny s elektrickým nábojem rozptýlené v prostoru elektrostatického odlučovače vytvoří celkový prostorový náboj Q p, který je součtem prostorových nábojů Q 1 a Q 2, které jsou definovány dále uvedenými vztahy Q = Q 1 + Q 2 (8.27) r Z 1 Q 1 = o ( ) E , (8.28) r + 2 m d stř 6 ( 1 - Z 1 ) Q 2 = 1, , (8.29) kde Q je celkový náboj nesený 1 kg polydisperzního prachu (C.kg -1 ) v elektrickém poli intenzity E s relativní permitivitou r, středním průměrem částic d stř, hustotou materiálu částic m a Z 1 je podíl částic s odpovídajícím středním průměrem. Hustota prostorového náboje q np (C m -3 ) je potom úměrná součinu celkového náboje 1 kg částic Q s koncentrací k (kg m -3 ) q np = k. Q (8.30) q a je tzv. nasycený prostorový náboj, tj. maximální náboj, který mohu částice získat v daném elektrickém poli, za daného chemického složení systému, teplotních a tlakových podmínek. V reálných podmínkách je dosažitelný nižší prostorový náboj q Sk, než je náboj nasycený. Tento náboj získají v časovém intervalu q sk m r stř 79

80 4 o q np = (8.31) q sk u q i ( ) q np q sk = (8.32) q np kde prostorový náboj všech ionizovaných částic q i je závislý na skutečném prostorovém náboji prachových částic q sk a je součinitel poměrného nabití částic. Na odlučované částice v elektrostatickém odlučovači potom působí současně a) elektrostatická síla F E = Q E (8.33) b) gravitační síla uplatní se pouze u elektrostatických odlučovačů s vertikálním tokem plynu, kdy prodlužuje nebo zkracuje dobu setrvání částice v elektrostatickém poli. Vlastní usazovací rychlost neovlivňuje 1 F G = m s g = d 3 s g (8.34) 6 c) síla odporu prostředí 1 F O = d 2 2 g v p (8.35) 8 Vektorový součet těchto sil uděluje nabitým částicím zrychlení, jehož výsledkem je usazovací rychlost v u. Pro částice větší než 1 mikron je usazovací rychlost v u Q. E v u = (8.36) 3 d a po dosazení náboje částic a úpravě vztahu je usazovací rychlost v u 8, E 1 E 2 d stř v u = (8.37) 3 kde E 1 je intenzita el. pole, kde částice získala náboj, E 2 je intenzita el. pole, kde částice právě nachází, d stř je střední průměr částice, je dynamická viskozita plynu je nabíjecí součinitel závislý na relativní permitivitě. V elektrostatickém poli nadkritické intenzity a za nadkritického napětí se usazují elektricky nabité částice na povrchu elektrody s opačným nábojem. Zpravidla mají záporný náboj a proto se usazují na uzemněné anodě - kladně nabité válcové nebo deskové usazovací elektrodě. Důvodem přednostního nabíjení částic záporným nábojem je vyšší pohyblivost volných elektronů než kladně nabitých jader molekul. 80

81 Pohyb iontů a volných elektronů mezi elektrodami odlučovače s rozdílným potenciálem (V) se navenek projevuje jako procházející elektrický proud. Jeho intenzita je úměrná napětí mezi elektrodami, takže platí obecný vztah: I = f ( U ) (8.38) což je tzv. volampérická charakteristika odlučovače. Napětí na elektrodách nesmí překročit tzv. přeskokové napětí, při kterém přejde koronový výboj v jiskrový výboj, kdy jsou elektrody fakticky zkratovány. Voltampérickou charakteristiku elektrostatického odlučovače a velikost přeskokového napětí určuje: teplota a tlak plynů působící na pohyblivost iontů, chemické složení směsi plynů a relativní permitivity složek, vlhkost plynů, konstrukce a tvar elektrod Difusní jevy Pohyb submikronových částic je ovlivňován molekulární a konvektivní (turbulentní) difusí dle Fickových zákonů. Difusní procesy zpravidla zpomalují migraci částic vyvolanou účinkem odlučovacích sil. Proto zpomalují i odlučovací procesy, ať již probíhají účinkem síly gravitační, odstředivé nebo elektrostatické Koagulační jevy Koagulací je rozuměno shlukování částic zpravidla submikronové velikosti. Je výsledkem slabých interakcí mezi částicemi způsobených polaritou molekul a kapilárními silami. Koagulaci lze vyvolat působením jevů termických, sil gravitační, odstředivé nebo elektrostatické, akustickými vlnami, turbulencí vířením apod. Koagulace má příznivý účinek na průběh odlučovacích procesů, neboť obecně je snazší odloučení větších částic v tomto případě jejich aglomerátů, než částic menších, původní velikosti Filtrace Filtrace je založena na oddělování pevných částic na pevné porézní přepážce. V principu jsou v počátku odděleny pouze částice větší, než je průměr pórů v přepážce. Po vytvoření filtračního koláče z oddělovaného prachu nebo kalu jsou zachycovány i částice řádově menších rozměrů, než jsou rozměry pórů. Proto je filtrace nejúčinnějším odlučovacím procesem i pro částice submikronové velikosti. Přes všeobecně vysokou odlučivost filtrace je její nevýhodou vyšší tlaková ztráta p Z na filtrační přepážce a filtračním koláči při žádané vysoké odlučivosti. To má za následek vyšší spotřebu energie pro pohon ventilátorů, dmychadel, vývěv nebo kompresorů plynů a pokles průtoku tekutin úměrně se zvyšující síle filtračního koláče 7 7 Totéž platí pro spotřebu energií nezbytné pro pohon čerpadel při filtraci suspenzí. 81

82 p Z = v ( h + R ) (8.39) kde v je rychlost průtoku plynu, mezerovitost filtračního koláče, dynamická viskozita plynu, h síla filtračního koláče a R odpor filtrační přepážky. Jako filtračních materiály jsou používány tkané a netkané textilie, papír, keramika, slinuté sklo (frity), slinuté kovy, polymerní membrány, kombinace uvedených materiálů. Pro zachování tlakové ztráty v přijatelných mezích, tj. cca do 1000 Pa, je nutné snížit až o tři řády rychlost průtoku plynů filtrační překážkou a filtračním koláčem. Rychlost proudění plynů v potrubích je obvykle v rozmezí m.s -1, zatím co rychlost proudění filtrační přepážkou je 1 2 cm.s -1. To má za následek velké rozměry skříní filrů všech konstrukcí a následně vysoké investiční náklady na obestavěný prostor objektů, kde jsou filrační zařízení zabudována. 8.2 KONSTRUKCE A TECHNICKÉ PARAMETRY ODLUČOVAČŮ Suché mechanické odlučovače prachu z plynů cyklóny 8 Cyklóny - vírové odlučovače - náleží k nejužívanějším mechanickým odlučovačům využívajícím k odloučení tuhých nebo kapalných částic odstředivé síly. Jejich odlučivost je omezena cca % dle parametrů prachových částic. Proto jsou v současnosti většinou používány jako první stupeň odprašování plynů. Žádný typ vírových odlučovačů není schopen splnit nyní platné emisní limity prachu! Dočištění plynu probíhá v jiných typech odlučovačů s vyšší odlučivostí. Plyn vstupující do vírového odlučovače je konstrukcí vstupu plynu uváděn do vířivého šroubovicového pohybu, který vyvolává odstředivou sílu a odloučení částic. Ty se shromažďují u stěny válcové komory vírového odlučovače. Při odlučování částic u některých vírových odlučovačů a jejich vyprazdňování spolupůsobí gravitační síla. V praxi mnohem častější je použití vírových odlučovačů cyklónů s tečným (tangenciálním) vstupem znečištěného plynu. Jejich výhodou je konstrukční jednoduchost a proto nízká cena. Běžně jsou vyráběny z ocelového plechu, ale i plastů. Pokud jsou vyrobeny z oceli, mohou odprašovat plyny s teplotou cca do 400 o C, např. spalin z roštových kotlů. Jediným omezením je teplotní odolnost materiálu. Ocelové cyklóny s žáruvzdornou keramickou vyzdívkou jsou běžně používání k odloučení hořících částic uhlí ve fluidních kotlích s cirkulujícím fluidním ložem, kde teplota spalin dosahuje až 600 o C. Dále jsou cyklóny často používány pro odprašování odpadních plynů v průmyslu stavebních hmot, výrobnách průmyslových hnojiv, 8 V praxi se v minulých letech používalo více typů suchých odlučovačů usazovací komory, odstředivkové odlučovače, žaluziové odlučovače aj. Pro jednoduchost konstrukce, nízkou cenu a přiměřenou účinnost se nyní uplatňují prakticky jen vírové odlučovače typu a) cyklóny s tečným vstupem čištěného plynu. 82

83 dřevozpracujícím a nábytkářském průmyslu, obilních silech, mlýnech a výrobnách krmných směsí jako součástí pneumatických doprav apod. Odlučivost cyklónů zpravidla dosahuje % pro částice s průměrem nad 10 m při hustotě vyšší než 1000 kg.m -3 a hustotě plynu 1,0 kg.m -3. Pro částice s menším průměrem a hustotou odlučivost prudce klesá. Částice menší než 1,0 m vírové odlučovače nezachytí. Výhodou cyklonů je menší citlivost odlučivosti na změny průtoku čištěného plynu snížený průtok sice způsobí zmenšení odstředivé síly a tím usazovací rychlosti, ale prodlouží se doba setrvání částice v odstředivém poli, čímž se pravděpodobnost odloučení naopak zvýší. Jsou rozeznávány dva základní typy vírových odlučovačů: a) cyklón s tečným vstupem plynu b) cyklón osový s vestavbou (vírník) Obr. 8.2 Vírové odlučovače 2 1 vstup zaprášeného plynu, 2 výstup odprášeného plynu, 3 výsyp odloučeného prachu, 4 pevné rozváděcí kolo 83

84 Usazovací rychlost částice o průměru 5 m a hustotě 1000 kg.m -3 je v gravitačním poli Země ve vzduchu 0,75 mm.s -1, v odstředivém poli cyklónu na ni působí odstředivé zrychlení i 500 g a její usazovací rychlost se zvýší na 0,375 m.s -1, tj. prakticky o 3 řády! Tlaková ztráta cyklónů se pohybuje závisle na rychlosti plynu mezi Pa, tj. cca do 100 mm vodního sloupce. Za těchto podmínek lze používat ve vzduchotechnických systémech středotlaké jednostupňové radiální nebo axiální ventilátory. Ty jsou konstrukčně jednodušší, proto spolehlivější, investičně a provozně levnější, než ventilátory vysokotlaké a vícestupňové nezbytné pro systémy s vyšší tlakovou ztrátou. Tlaková ztráta cyklónu bývá vyjádřena vztahem v 2 p = g (8.40) 2 kde je součinitel odporu, g hustota plynu a v rychlost proudění v potrubí o průměru cykĺónu, tj. zdánlivá rychlost plynu. Cyklóny jsou konstruovány pro průtoky plynu od cca 100 do Nm 3.h -1, výjimečně pro průtoky vyšší. Má-li být čištěn větší objem plynu, běžně se řadí paralelně do sestav 2, 4, 6 i více cyklónů obecně označovaných jako multicyklón. Příslušenstvím cyklónů jsou zásobníky prachu, turniketové aj. podavače na výstupu ze zásobníků a dopravníky prachu (pásové nebo šnekové) na odvod prachu zpět do výrobní technologie nebo zásobníku (kontejneru) odpadů. Pro jednoduchou kontrolu provozu cyklónů, ale i celých vzduchotechnických systémů včetně ventilátorů jsou pro místní používány skleněné U-manometry plněné vodou. Za normálního ustáleného provozu jsou tlaky (podtlaky) ve vzduchotechnických systémech konstantní. V případě poruch se např. ucpávání cyklonu projeví růstem jeho tlakové ztráty. Pro dálkové měření jsou užívány diferenční manometry s pneuelektrickými převodníky umožňujícími přenos signálu do řídících velínů. Signál je pak využitelný pro kontrolu provozu vzduchotechniky, signalizaci poruch, řízení a regulaci. Cyklóny jsou méně vhodné pro čištění plynů s vysokou relativní vlhkostí, kdy hrozí při poklesu teploty kondenzace par, vlhnutí prachu a jeho nalepování. Někdy je tento problém obcházen nepřímým otopem stěn cyklónů parním potrubím s tepelnou izolací. Rovněž odlučování hygroskopických prachů může činit potíže se zalepováním. Ve všech dříve uvedených případech je potom vhodnější použití jiného systému odlučování prachu, zejména mokré odlučovače (viz dále). Sklon k zalepování cyklónů vykazují i suché inertní prachové částice s průměrem pod m i když jsou obsaženy v plynu s nízkou relativní vlhkostí. Navíc jsou tyto prachové částice cyklóny odlučovány s nízkou účinností. Proto je pak vhodnější dvoustupňové odlučování hrubší částice s průměrem nad 15 m jsou zachyceny v 1. stupni tvořeném cyklóny a jemnější částice jsou odlučovány ve 2. stupni tvořeném např. filtry nebo elektrostatickými odlučovači (viz. dále). 84

85 Cyklony v současnosti v jakémkoliv konstrukčním uspořádání nejsou schopny splnit platné emisní limity polydispezního prachu. Proto jsou používány jen pro odloučení hrubších částic s velikostí cca nad 5 μm nebo bývají použity pro první stupeň odprašování. Běžně jsou cyklony součástí pneumatických doprav, kde odlučují z proudu dopravního vzduchu např. semena obilnin a olejnin. Jemnější částice plevy, osiny, zbytky tobolek, makovic, lusků a zeminy se odlučují ve 2. stupni čištění na textilních filtrech (viz dále) Mokré mechanické odlučovače 9 Sprchové věže Principem funkce sprchových věží a ostatních mokrých mechanických odlučovačů je nástřik skrápěcí kapaliny do protiproudu čištěného plynu. Částice prachu se musí setkat s kapkou skrápěcí kapaliny a musí jí být smáčena. Smáčení prachových částic je podmínkou jejich zachycení v kapalné fázi. Současně bývají sprchové věže využívány k ochlazení a vlhčení čištěných plynů, ale také k absorpci znečišťujících plynů. Sprchové věže jsou zpravidla válcové komory kruhového průřezu bez náplně, výjimečně s náplní (rošty, mříže, žaluzie aj.). Dle korozních, teplotních a tlakových poměrů jsou sprchové věže vyráběny z konstrukčních ocelí tř. 11 nebo 12 (někdy bývají vnitřní stěny pogumované nebo mají kyselinovzdornou vyzdívku), dále jsou konstruovány z nerezavějících ocelí tř. 17, plastů nebo laminátů. Do prostoru sprchových věží je zdola radiálně nebo tečně uváděn čištěný plyn. Vyčištěný plyn je odváděn axiálně horním víkem. Shora je nastřikována vypírací kapalina jednou nebo více tryskami. Trysky musí zajistit rovnoměrný rozstřik skrápěcí kapaliny do průřezu věže. Skrápěcí kapalina se shromažďuje u dna věže, které může sloužit jako předlohová nádrž. Pomocí odstředivého čerpadla je zajištěna cirkulace skrápěcí kapaliny z předlohové nádrže k rozstřikovacím tryskám. Část vznikající suspenze nebo roztoku, rozpouštějí-li se prachové částice, je z cirkulační smyčky odpouštěna a doplňuje se čerstvou skrápěcí kapalinou. Pokud je to technologicky a ekonomicky schůdné, vrací se skrápěcí kapalina se zachyceným prachem do výrobního procesu, jinak je odváděna na čistírnu odpadních vod. Toto je obecně hlavní nevýhodou mokrých mechanických odlučovačů zajišťují dobré zachycení prachových částic, ale vznikne určitý objem skrápěcí kapaliny, která se musí zpravidla energeticky náročným postupem zpracovat nebo je odpadem. Provoz cirkulačního okruhu sprchových věží lze snadno automatizovat. První regulační smyčka zajišťuje konstantní hustotu skrápěcí kapaliny. To je výhodné pro úsporu skrápěcí kapaliny a zpracovatelnost vznikající suspenze nebo roztoku. Při vzrůstu hustoty skrápěcí kapaliny zajistí její odpouštění mimo cirkulační okruh. Druhá regulační smyčka udržuje konstantní hladinu v předlohové nádrži regulací přívodu čerstvé skrápěcí kapaliny do cirkulačního okruhu. Průměr sprchových věží je volen tak, aby proud plynu neodnášel kapky skrápěcí kapaliny. Rychlost plynu nesmí ve volném průřezu věže přesáhnout cca 1,5 m.s -1 ve věžích bez odlučovačů kapek a 2,2 m.s -1 ve věžích s žaluziovými odlučovači kapek, je-li skrápěcí 9 V minulých letech byla vyvinuta užívána řada typů mokrých odlučovačů prachu hladinové odlučovače, vírníky, mokré cyklony aj. Pro konstrukční složitost, vyšší cenu a omezenou účinnost byly vytlačeny v této kapitole uváděnými mokrými odlučovači. 85

86 kapalinou voda. Nižší rychlosti průtoku plynu jsou výhodné pro nízkou tlakovou ztrátu, ale vyžadují úměrně větší průměr věží pro větší průtoky plynu. Výška sprchových kolon bývá kolem 5-10 metrů. Sprchové věže jsou proto vždy rozměrná zařízení. Je-li skrápěcí kapalinou voda a čištěný plyn je chladný, musí být zpravidla umístěny uvnitř výroben, aby v zimě nezamrzaly. To zvyšuje jak investiční, tak i provozní náklady. V současnosti jsou používány sprchové věže pro zachycování průmyslových prachů výjimečně, mnohem častější je užití dalších typů mokrých mechanických odlučovačů Obr. 8.3 Sprchová věž bez výplně 1 výstup čistého plynu, 2 žaluziový odlučovač kapek, 3 rozstřikovač skrápěcí kapaliny, 4 vstup znečištěného plynu, 5 předlohová nádrž, 6 cirkulační čerpadlo, 7 odpouštění koncentrované skrápěcí kapaliny, 8 přívod čerstvé skrápěcí kapaliny Pěnové odlučovače Pěnové odlučovače (pěnové pračky) náleží k nejúčinnějším a proto často používaným mokrým mechanickým odlučovačům. Jejich výhodou je vedle odprášení odpadních průmyslových plynů také jejich ochlazení a absorpce plynných znečišťujících složek. Toho je často využíváno v chemickém průmyslu. 86

87 Pěnové odlučovače jsou konstruovány jako kolony kruhového, ale častěji čtvercového průřezu se zpravidla dvěma nebo třemi patry. Pod horním víkem je vždy instalován žaluziový odlučovač kapek. Patro je tvořeno perforovaným plechem s otvory průměru kolem 5 7 mm nebo roštem se štěrbinami stejné šíře. Celý odlučovač je vyroben z nerezavějícího ocelového plechu (materiál tř. 17) nebo termoplastů (polypropylen). Skrápěcí kapaliny zpravidla voda, vodné suspenze nebo vodné roztoky jsou přiváděny na první horní patro. Rozváděcí přepadový žlab zajišťuje rovnoměrný nátok kapaliny na patro. Měrná spotřeba vody bývá 0,2 0,4 litru na 1 m 3 čištěného plynu. Součástí odlučovače je cirkulační skrápěcí okruh s předlohovou nádrží, odstředivým čerpadlem a regulačním systémem. Základní uspořádání cirkulačního okruhu je shodné jako u sprchových věží (viz. obr. 8.3). Rychlost proudění plynu ve volném průřezu je do 2,2 m.s -1, aby se potlačil úlet kapek kapaliny z odlučovače. Rychlost proudění v otvorech patra je 5x vyšší. Na patře se proto vytváří vrstva vodní tříště o výšce l5 20 cm, která navenek vypadá jako pěna odtud typové označení odlučovače. Do skrápěcí kapaliny ale není přidáváno žádné pěnidlo! V takto vytvořené pěnové vrstvě s velkým mezifázovým povrchem je vysoká pravděpodobnost střetu kapky s prachovou částicí, což je podmínkou jejího odloučení z proudu plynu a dosažení vysoké odlučivosti. Velký mezifázový povrch zajišťuje intenzívní sdílení tepla mezi plynem a skrápěcí kapalinou i difusní procesy při absorpci plynných složek ve skrápěcí kapalině. Frakční odlučivost prachu v pěnových odlučovačích je pro částice s velikostí nad 5 m kolem 95 %, pro částice nad 10 m je až 100 %. Za běžných provozních podmínek je dosahováno pro částice s velikostí nad 5 m odlučivosti na úrovni %. Pro částice s velikostí kolem 1 m a menší je odlučivost nízká, většinou hluboko pod 50 %. Proto pro odlučování jemných částic nejsou pěnové odlučovače vhodné. Pěnové odlučovače také nejsou vhodné pro odlučování nerozpustných vláknitých částic prachu, které silně zanášejí otvory nebo štěrbiny pater. Někdy úlet netvoří jen prach, ale také jemné kapičky skrápěcí kapaliny, které sedimentují v nejbližším okolí výdechu komína ventilačního systému. Emise prachu pak neobtěžují širší okolí závodu. Pěnové odlučovače jsou běžně konstruovány pro průtoky plynu do Nm 3.hod. -1, ale i vyšší. Tlaková ztráta na 1 patro pěnového odlučovače je kolem 300 N.m -2, pěnový odlučovač se dvěma patry má celkovou tlakovou ztrátu asi 900 N.m -2. Pěnové odlučovače jsou s výhodou používány pro zachycování lepivých hygroskopických a ve vodě rozpustných prachových částic, např. ve výrobnách průmyslových hnojiv, ale i částic nerozpustných, pokud jsou izometrické. Nejhrubší částice prachu jsou zachycovány ve spodní kónické části pěnového odlučovače, kam je zaváděn čištěný plyn vstupní potrubí je vždy otočeno směrem dolů. Skrápěné stěny částečně fungují jako hladinový odlučovač. Tím je předcházeno zanášení otvorů perforovaných pater nebo štěrbin roštů, zvyšuje se provozní spolehlivost

88 1 4 Obr. 8.4 Pěnový odlučovač 1 vstup plynu, 2 výstup plynu, 3 vstup skrápěcí kapaliny, 4 výstup skrápěcí kapaliny, 5 dvě pěnová patra, 6 žaluziový odlučovač kapek Konstrukční a dílenské nároky na provedení mokrých pěnových odlučovačů jsou vyšší, než je obvyklé u dále uvedených proudových odlučovačů. To se promítá do jejich vyšší pořizovací ceny při stejné kapacitě a účinnosti. Proudové odlučovače Proudové odlučovače pracují na principu nástřiku vypírací kapaliny do proudu čištěného plynu. V něm se kapalina rozptyluje na jemné kapičky. Tím je dosaženo vysoké pravděpodobnosti kontaktu kapek s prachovými částicemi, podmínky jejich odloučení. Velký mezifázový povrch je rovněž podmínkou pro intenzívní sdílení tepla a absorpci plynů během odlučování prachu. Kapky vypírací kapaliny jsou po nástřiku do proudového odlučovače řádově větší, než jsou prachové částice unášené proudem plynu. Optimální průměr kapek pro odlučovací proces je mezi m. Jejich velikost je závislá na rychlosti proudění plynu a povrchovém napětí vypírací kapaliny. Se změnou rychlosti proudění plynu a změnou tlakové ztráty proudového odlučovače se mění průměr kapek. S růstem rychlosti plynu klesá průměr kapek

89 3 Obr. 8.5 Proudový odlučovač Ventura 1 vstup znečištěného plynu, 2 trysky pro nástřik vypírací kapaliny, 3 výstup plynu s vypírací kapalinou V první fázi čistícího procesu je v zúženém profilu proudového odlučovače rychlost proudícího plynu nesoucího pachové částice výrazně vyšší, než je rychlost kapiček nastřikované vypírací kapaliny. Proto se kapky za plynem nesoucím prachové částice opožďují, vzájemně do sebe narážejí. Kapky jsou plynem urychlovány, získávají kinetickou energii. V další fázi se v rozšiřujícím průřezu proudového odlučovače (difuzoru) rychlost plynu s prachem snižuje pod rychlost pohybu kapek kapaliny kapky předbíhají plyn nesoucí prach rychlostní poměry jsou proti první fázi obrácené, ale částice prachu se s kapkami opět vzájemně srážejí. Ve třetí fázi procesu jsou za proudovým odlučovačem kapky vypírací kapaliny odděleny z proudu plynu. Odlučovač kapek pracuje na principu cyklónu s využitím odstředivé síly. Příslušenstvím proudového odlučovače je cirkulační okruh se systémem měření a regulace shodné koncepce, jako byla popsána u sprchových věží (viz. obr. 8.3) Tlaková ztráta proudových odlučovačů konstrukce Imatra Venturi (viz. obr. 8.5) včetně odlučovačů kapek se pohybuje mezi N.m -2. Jsou obvykle konstruovány pro průtoky plynu do Nm 3.hod. -1, výjimečně vyšší. Proudové odlučovače jsou s úspěchem využívány v chemickém průmyslu a spalovnách komunálních, průmyslových i nebezpečných odpadů. Často je zde kumulována funkce odprašovacího zařízení spolu s chlazením odsávaných plynů a absorpcí. Podle charakteru znečišťujících složek je jako vypíracích kapalin užíváno roztoků zředěných minerálních kyselin s nízkou tenzí par ( např. kyselina fosforečná) nebo vodných alkalických roztoků (např. NaOH, Na 2 CO 3 ). Z tohoto důvodu bývají proudové odlučovače předřazeny dalším absorpčním stupňům absorpčním kolonám s výplní, které brání před zanášením nerozpustnými látkami a čištěný plyn ochladí. Odlučivost proudových odlučovačů přesahuje % i pro částice velikosti kolem 1 m. Tyto parametry je řadí k nejúčinnějších mokrým mechanickým odlučovačům prachu. Další typy mokrých mechanických odlučovačů prachu V průmyslové praxi jsou používány i další typy mokrých mechanických odlučovačů, které dosahují odlučivostí na úrovni %, ale i nad 99 % pro prachové částice velikosti kolem 5 10 m. Jedná se o menší zařízení kompaktní konstrukce určená pro odlučování především inertních nelepivých prachových částic. V jejich konstrukci jsou kumulovány principy a konstrukční prvky cyklónových odlučovačů s tečným nebo osovým vstupem plynu, případně 89

90 proudových odlučovačů s průchodem plynu clonou vodních kapek, či využití nárazu proudu plynu nesoucího prachové částice na hladinu kapaliny. Dále uvedené typy odlučovačů jsou používány pro čištění menších objemů plynů, většinou pod Nm 3.hod. -1. Tlaková ztráta těchto odlučovačů se pohybuje mezi N.m -2. Jedná se o následující typy odlučovačů vírníkové odlučovače a mokré vírové odlučovače (mokré cyklóny), hladinové odlučovače, odstředivé skrubry, pračky s mechanickým rozstřikem vypírací kapaliny (obvykle vody). Uvedené typy odlučovačů jsou používány např. v ocelárnách pro čištění plynů odsávaných z kyslíkových konvertorů v ocelárnách, čištění plynů odsávaných z elektrických obloukových, odporových nebo indukčních pecí v hutích, ve slévárnách, strojírnách aj. provozech, kde je čištěn povrch kovů tryskáním proudem stlačeného vzduchu nebo pískováním Elektrostatické odlučovače Elektrostatické odlučovače (dále EO) také bývají v odborné literatuře označovány jako elektrické odlučovače nebo elektrofiltry. Celková odlučivost elektrostatických odlučovačů O C byla definována Deutschovými vztahy a) pro komorový odlučovač b) pro trubkový odlučovač L. w R. v O C = 1 - e (8.41) L. w R. v O C = 1 - e (8.42) kde L je délka aktivní zóny odlučovače v metrech, w je střední odlučovací rychlost částice v m.s -1, R je vzdálenost mezi nabíjecí a usazovací vysokonapěťovou elektrodou v metrech a v je rychlost proudění plynu odlučovačem v m.s -1. L o = (8.43) v o odpovídá době zdržení částice v aktivní zóně odlučovače, tj. v prostoru mezi vysokonapěťovými elektrodami, a vztah R 90

91 u = (8.44) w odpovídá době odlučování částice S f = (8.45) V kde f je měrná usazovací plocha v s.m -1, S je plocha usazovací vysokonapěťové elektrody v m 2 a V je objemový průtok plynu odlučovačem v m 3. s -1 Odlučivost EO je závislá především na době zdržení nabité částice v aktivní zóně odlučovače, tj. v elektrickém poli mezi vysokonapěťovými elektrodami, velikosti elektrostatické síly, která na částice působí, velikosti částic a náboji, který získávají, koncentraci prachu a měrné usazovací ploše elektrod (viz kapitola 8.1). Průtočná rychlost plynu odlučovači je 1 2 m.s -1, tj. o řád nižší, než je obvyklé v potrubí vzduchotechniky. Proto jsou EO vždy zařízení velmi rozměrná, umístěná vně průmyslových objektů. Aby nedocházelo ke kondenzaci par v prostoru EO, jsou jejich skříně tepelně izolovány. Odlučivost EO dosahuje hodnot i nad 99,5 %. Tlaková ztráta těchto odlučovačů je od 500 do 1000 N.m -2. Jsou konstruovány pro průtoky čištěného plynu řádově ve statisících až milionech Nm 3.hod. -1. V tomto smyslu se jedná o vůbec nejvýkonnější odlučovače prachu. Jsou použitelné i pro čištění horkých plynů s teplotami do 400 o C, neboť všechny konstrukční díly jsou vyrobeny z oceli nebo keramiky (el. izolátory). Jsou napájeny stejnosměrným elektrickým proudem o napětí obvykle kv. V praxi jsou používány následující typy EO v provedení suchém pro odlučování prachu, ale i provedení mokrém pro současné odlučování prachu a kapek mlhy: Vertikální trubkové odlučovače Vysokonapěťové usazovací elektrody jsou tvořeny trubkami kruhového nebo šestiúhelníkového průřezu, jejichž středem prochází nabíjecí drátová elektroda. Plyn proudí zdola nahoru. Zachycený prach je s povrchu usazovacích elektrod suchých EO odstraňován mechanicky oklepem kladívky. U mokrých EO je splachován nastřikovanou kapalinou. Nevýhodou vertikálních odlučovačů je propad oklepávaného prachu nebo zachycených kapek mlhy proudem přiváděného plynu, který ho část opět strhává s sebou do aktivního prostoru odlučovače. To zvyšuje zátěž EO a snižuje účinnost odloučení prachu

92 6 1 2 Obr. 8.6 Vertikální trubkový elektrostatický odlučovač 1 vstup plynu, 2 výstup odloučeného prachu, 3 výstup plynu, 4 drátová nabíjecí elektroda (katoda), 5 trubková usazovací elektroda (anoda), 6 rozváděcí žaluzie Vertikální trubkové elektrostatické odlučovače mají komplikovanou konstrukci vstupu plynu s rozváděcími žaluziemi, které musí zajistit rovnoměrné rozdělení plynu do prostoru jednotlivých trubkových elektrod rychlost proudění plynu v každé z trubek musí být pokud možno stejná. Z tohoto důvodu a pro dříve uvedené nevýhody jsou používány spíše ojediněle. Výhodné jsou pro čištění plynů za vysokých teplot, kdy nedochází k deformacím konstrukčních dílů a tím změnám geometrie aktivního prostoru. Horizontální komorové odlučovače Vysokonapěťové usazovací elektrody jsou tvořeny deskami s prolisy - profilovanými deskami pro zvýšení jejich mechanické pevnosti. Středem mezi deskami prochází nabíjecí drátové elektrody. Plyn proudí obvykle horizontálně. Zachycený prach je s povrchu usazovacích elektrod odstraňován mechanicky oklepem kladívky. U mokrých EO je splachován nastřikovanou kapalinou. Výhodou vertikálních EO je částečné oddělení proudu plynu od směru pádu odloučeného prachu nebo kapek. To umožňuje dosažení vyšší odlučivosti a menšího měrného zatížení usazovacích elektrod. Horizontální komorové elektrostatické odlučovače jsou nejčastěji používány pro odlučování prachu z horkých průmyslových plynů o teplotě až o C. Příkladem jsou např. spaliny z elektrárenských nebo teplárenských kotlů spalujících uhlí, spaliny z kotlů spaloven komunálních nebo průmyslových odpadů, předchlazené spaliny z cementářských rotačních pecí pro výpal slínku, odpadní plyny z pecí pro výpal vápence, dolomitu a magnezitu, plyny z aglomeračních linek úpraven rud apod

93 Obr. 8.7 Horizontální komorový elektrostatický odlučovač 1 vstup plynu, 2 výstup plynu, 3 deskové usazovací elektrody, 4 drátové nabíjecí elektrody (katody), 5 výsypy odloučeného prachu Skříň aktivní části komorového EO je tvořena rozšířeným kanálem obdélníkového průřezu. Konstrukce komorových EO je značně rozměrná a robustní. Nosné konstrukce komorových odlučovačů a jejich součásti jsou vyrobeny z konstrukčních ocelí třídy 11 a 12. Atmosféra v komorách EO je korozívní, proto je na jejich konstrukci užíváno hliníkových slitin nebo nerezavějících ocelí třídy 17. Nabíjecí elektrody jsou vyráběny z korozně odolných žáruvzdorných materiálů typu kantalu, aby dlouhodobě odolávaly působení koronového výboje. Konstrukce skříní odlučovačů je vystavena značným silám v důsledku podtlaku uvnitř komor, působení větru na boční stěny a vrstvy sněhu na strop komor. Velká je rovněž hmotnost elektroinstalace (kabelové rozvody, kabelové lávky, keramické el. isolátory), systémů elektrod zatěžovaných usazeným prachem, mechanismů oklepu elektrod a vnější tepelné isolace z minerálních isolačních hmot (skelná vata) kryté zpravidla hliníkovým plechem. Výrazný je rovněž dynamický účinek turbulentního proudění čištěného plynu komorou odlučovače vyvolávající vibrace stěn komor, deskových i drátových elektrod. Drátové elektrody jsou zavěšeny na mřížích a napínány závažími, aby se nerozhoupaly - nesmí negativně ovlivnit geometrii aktivních prostor odlučovače. Konstrukce EO je dále přizpůsobena tepelným dilatacím montáží kompenzátorů na potrubích a uložením komor na ložiscích. Vysoké nároky jsou na těsnost celého systému EO. Do odlučovačů nesmí být přisáván vzduch z okolní atmosféry nebo dešťová voda. Netěsnostmi přisávaný vzduch by rušil nekontrolovatelným prouděním proces odlučování prachu, zviřoval by již odloučený prach a navíc by značně ovlivňoval účinnost celého odsávacího systému. Chladný vzduch by také mohl způsobit kondenzaci par v EO. Kondenzující nebo dešťová voda by zkratovala elektrody a způsobila by nalepování prachu na stěny výsypek, což by vedlo k jejich ucpání. Uvedené závady by mohly způsobit vyřazení EO a tím celé technologické linky z provozu. Mimořádné nároky jsou kladeny na bezpečnost provozu EO. Důvodem jsou vysokonapěťové rozvody stejnosměrného elektrického proudu pracující s napětím až stovek kv. Za provozu a během oprav musí být konstrukcí a technicko-organizačními opatřeními zajištěna ochrana pracovníků obsluhy a údržby před úrazem elektřinou (viz. příslušné ČSN a vyhlášky ČÚBP pro vyhrazená technická zařízení). Dalším důvodem bezpečnostních opatření je riziko výbuchu. Ve spalinách je vždy vedle kyslíku v určité koncentraci přítomen oxid uhelnatý. 93

94 Koronový výboj může iniciovat explozi, pokud je dosaženo meze výbušnosti. Proto jsou vždy EO vybaveny kontinuálně pracujícími analyzátory CO. V případě vzestupu koncentrace CO k mezi výbušnosti je automaticky blokován přívod elektřiny na elektrody EO Textilní filtry V textilních filtrech je odlučování prachu zajištěno na filtrační přepážce. Kvalita filtrační přepážky zásadně ovlivňuje v první řadě účinnost filtrace odlučivost filtru, ale také provozní spolehlivost, tlakovou ztrátu, opotřebení a tím životnost filtrační vložky včetně ekonomiky provozu filtrace. Kvalitu filtrační přepážky určují poréznost filtrační textilie, její síla, rozměry, typ a povrchové vlastnosti vláken, permitivita, elektrická vodivost a elektrický náboj. Dále odlučivost filtrů ovlivňují vlastnosti prachových částic jejich velikost a tvar, hustota, dielektrická konstanta a náboj, povrchové vlastnosti a vlhkost. Odlučivost a provozní spolehlivost filtrů je rovněž závislá na hydraulických poměrech v prostoru filtru, kde se rychlost proudění plynu ve volných prostorách komory filtru pohybuje řádově v m.s -1. Rychlost proudění plynu filtrační přepážkou se pohybuje mezi 1 2 cm.s -1. Z uvedeného je patrné, že v prostoru filtru musí rychlost plynu klesnout o cca 3 řády proti rychlostem v potrubí. Proto jsou komory filtrů rozměrné, zaujímají velký zastavěný prostor, jsou-li umístěny uvnitř technologických objektů. Při odprašování plynů s vysokou relativní vlhkostí hrozí při výkyvu teploty kondenzace par a zalepení filtrační přepážky. Pak nepostačuje vnější otop a tepelná izolace komory filtru, ale celý filtr se umísťuje do temperovaných technologických objektů. To zvyšuje investiční, ale i provozní náklady filtračních zařízení. Odlučivost textilních filtrů přesahuje 99,9 %, filtry špičkové kvality dosahují odlučivosti 99,99 %. Tím jsou vůbec nejúčinnějšími mechanickými odlučovači prachu. Tlaková ztráta filtračních stanic se pohybuje kolem 1000 N.m 2, výjimečně může být i více než dvojnásobná. Konstruovány jsou obvykle pro průtok plynu do Nm 3.hod

95 4 Obr.8.8 Textilní filtr 1 vstup plynu, 2 výstup plynu, 3 přívod tlakového vzduchu pro zpětný proplach, 4 výsyp odloučeného prachu, 5 koše s filtrační textilií Dříve byly filtračním materiálem přednostně tkané textilie vyrobené z přírodních (bavlněných) nebo syntetických (polyesterových) vláken. Jimi vybavené filtry byly označovány jako filtry tkaninové (někdy bývaly textilní filtry označovány také podle tvaru filtračních vložek jako filtry rukávové, nohavicové, pytlové či kapsové). V současnosti je častější užití netkaných textilií, proto je užitý název textilní filtry přesnější. Je nutno zdůraznit, že často je filtračním materiálem papír, keramika, slinuté kovy a kombinované materiály netkané textilie s polopropustnými membránami z termoplastů, většinou polytetrafluóretylénu (teflonu). Pro čištění horkých plynů s teplotou kolem 250 o C, krátkodobě i vyšší teplotou, jsou používána termostabilní aramidová vlákna typu NOMEX kombinovaná s teflonem. Cena těchto filtračních materiálů bývá i několikanásobně vyšší, než je cena materiálů klasických. Je vyvážena spolehlivostí a vyšší životností. Bavlna a polyestery jsou použitelné pouze do teplot kolem o C, při vyšších teplotách vlákna ztrácejí mechanickou pevnost, prodlužují se a zvětšují se póry filtrační efekt a životnost vlákna a tím celé filtrační vložky se prudce zhoršuje. Zachycení prachové částice je teoreticky vysvětlováno spolupůsobením několika vzájemně se doplňujících mechanismů sítovací účinek přímé zachycení částic prachu větších než je průměr pórů filtrační přepážkou nebo filtračním koláčem, impaktní účinek zachycení prachové částice v textilii po jejím nárazu do filtrační přepážky, difusní účinek usazení prachové částice submikronové velikosti na vláknech filtrační přepážky v důsledku Brownova pohybu, elektrostatický účinek usazení částice prachu na povrchu textilních vláken působením elektrostatických sil, sedimentační účinek usazení částice prachu na filtrační látce účinkem gravitační síly. Konstrukce rámů a skříně textilních filtrů s výsypkami jsou vyrobeny z ocelových profilů a plechu tř. 11 nebo 12. Při čištění plynů s korozívními účinky jsou skříně vyrobeny z nerezového plechu tř. 17. Filtrační přepážky - vložky (hadice, kapsy aj.) - jsou navlečeny na koších z ocelových drátů musí být pečlivě svařeny a spoje obroušeny, aby se o nerovnosti neprodřela filtrační textilie. Čištěný plyn proudí z vnější strany filtrační textilie a z odloučeného prachu se na ní tvoří filtrační koláč. Z filtrační přepážky je odloučený prach odstraňován zpravidla zpětným proplachem vzduchem. Mechanický oklep, ofukování stlačeným vzduchem z vnější strany (tj. ze strany filtračního koláče) nebo ultrazvukové čištění filtrační textilie je používáno výjimečně. Zpětné proplachování vzduchem je jednodušší a provozně spolehlivější, filtrační textilie má delší životnost. Proplachovací vzduch je periodicky přiváděn potrubím s elektroventily (řízenými časovými relátky) do jednotlivých sekcí filtru skupin filtračních 95

96 přepážek. U filtru zobrazeného na obr. 8.8 jsou např. vždy 2 sekce proplachovány tlakovým vzduchem a 8 sekcí filtruje. Po 1 až 2 minutách jsou proplachovány další dvě sekce. Každá sekce filtru má tedy periodu pracovní a periodu regenerační, kdy probíhá proplach. Časování pracovních a regeneračních period je závislé hlavně na koncentraci prachu v čištěném plynu a mezerovitosti tvořícího se filtračního koláče, která rozhoduje o tlakové ztrátě. Textilní filtry jsou běžně součástí technologických zařízení, např. pneumatických doprav, mlecích okruhů, pneumatického třídění, odsávání pracovních nástrojů kovo, plasty a dřevoobráběcích strojů, odloučení práškovitých hmot z technologických plynů z chladičů a sušáren. Jsou rovněž zabudovány v průmyslových vysavačích pro úklid chodníků, vozovek, průmyslových ploch, ale i ve vysavačích pro domácnosti apod. Jelikož filtrací vyčištěný vzduch je fakticky čistší, než je běžná čistota venkovního vzduchu, může být z větší části vracen zpět do klimatizovaných objektů, nebrání-li tomu jiné znečištění. 9. FILTRACE A ODSTŘEĎOVÁNÍ Filtrace se užívá k rozdělení heterogenních systémů kapalina tuhá fáze (suspenze) a odstřeďování navíc k separaci dvou nemísitelných kapalin. 9.1 FILTRACE Suspenze dělíme podle velikosti částic tuhé fáze suspendované v kapalině na suspenze hrubé s částicemi o velikosti 100 μm a více, jemné s částicemi mezi 1 a 100 μm, zákaly s částicemi 0.1 až 1 μm, koloidní s částicemi menšími než 0.1 μm. Částice pod 1 μm již v kapalině nesedimentují, ale vykonávají chaotický tzv. Brownův pohyb, který je způsoben nárazy molekul kapaliny do tuhé částice a vzhledem k její malé hmotnosti ji udělují hybnost.. Tuhé částice se od kapaliny oddělují tím obtížněji čím menší částice obsahuje. Podle způsobu provedení rozlišujeme filtraci s příčným tokem a filtraci průtočnou. 96

97 Při filtraci s příčným tokem je z roztoku (suspenze) odstraňováno rozpouštědlo, jehož molekuly procházejí semipermeabilní (polopropustnou) membránou. V původním roztoku (suspenzi) tak stoupá koncentrace rozpuštěné (tuhé) látky, tzn. roztok (suspenze) se zahušťuje. Výsledkem je koncentrovaný roztok (suspenze), tzv. koncentrát a rozpouštědlo odstraněné z roztoku (suspenze) přes membránu nazýváme permeát. Při průtočné filtraci je suspenze přiváděna na porézní přepážku, která zachytí tuhou fázi a propustí kapalinu. Vytvořená vrstva tuhé fáze na porézní přepážce se nazývá filtrační koláč a prošlá kapalina filtrát Filtrace s příčným tokem Filtraci s příčným tokem rozlišujeme podle velikosti částic, které je možno z roztoku (suspenze) odstranit na mikrofiltraci, ultrafiltraci, nanofiltraci a reverzní osmózu. Jednotlivé druhy se liší jen velikostí pórů membrány. Mikrofiltrací můžeme odstranit jen nerozpuštěné částice o velikosti 0.05 až 2 μm, kapky tuku a bakterie. Při ultrafiltraci odstraníme z roztoku částice o velikosti mezi 1 nm a 0.1 μm velké organické molekuly jako bílkoviny, tuky a polysacharidy, zatímco anorganické soli, cukry, organické kyseliny a jejich soli membrána nezachytí. Nanofiltrací se odstraní téměř všechny částice přítomné v kapalině s výjimkou malých a málo nabitých anorganických iontů, jako např. Cl - nebo Na+. Membránami pro reverzní osmózu projdou jen molekuly vody a pouze nepatrné množství malých anorganických iontů. Rozhodujícím faktorem pro provedení membránové filtrace je mechanický odpor membrány proti průniku molekul a tzv. osmotický tlak. V otevřené U trubici, která je rozdělena v nejnižší části polopropustnou membránou, která propouští molekuly rozpouštědla ale ne rozpuštěné látky, naplníme levé rameno čistým rozpouštědlem a p atm p atm p atm pravé roztokem tak, aby hladiny v obou ramenech mtm byly ve stejné výši, obr. 9.1a. Na hladiny v obou = ramenech působí stejný atmosférický tlak p atm. Ponecháme-li systém v klidu, čisté rozpouštědlo postupně proniká do roztoku (suspenze) a zřeďuje π jej. Hladina roztoku (suspenze) pozvolna stoupá a po čase se zastaví, obr. 9.1b, tj. systém dospěje do rovnováhy. Vyšší sloupec roztoku působí větším tlakem na svou stranu membrány než jakým působí sloupec čistého rozpouštědla na opačnou stranu membrány. Tím se vyrovnává rozdíl chemických a b c potenciálů rozpouštědla na obou stranách Obr. 9.1 membrány. Rozdíl výšek hladin v ramenech U U trubice naplněná vodou a trubice tak představuje tzv. osmotický tlak, π. Čím roztokem je koncentrace roztoku vyšší, tím je osmotický tlak vyšší. Pokud chceme zabránit zřeďování roztoku, musíme na roztok v pravém rameni U trubice působit dodatečným tlakem, který je roven osmotickému tlaku. Pokud budeme na roztok působit tlakem p 2 = p atm + π začnou molekuly rozpouštědla z roztoku pronikat do rozpouštědla a hladina roztoku klesá. Po jisté době se opět dostaví rovnováha, obr. 9.1c. Závislost osmotického tlaku na teplotě a koncentraci roztoku je udána van t Hoffovou rovnicí π = c R T p 2 97

98 kde c je koncentrace roztoku v mol/m 3, R univerzální plynová konstanta a T absolutní teplota. Membrány pro filtraci s příčným tokem jsou vyrobené z organických polymerů; sestávají buď z membrány o tloušťce 0.1 až 1 μm umístěné na podpůrné propustné porézní vrstvě z téhož polymeru, nebo velmi tenké membrány o tloušťce nepřesahující 0.1 μm vytvořené na vrstvě téhož polymeru s většími otvory a opatřené propustnou vrstvou jiného polymeru, která membráně dodává mechanickou odolnost. Velikost otvorů membrány se zmenšuje od mikrofiltrace (5 až 0.1 μm) přes ultrafiltraci (0.1 μm až 10 nm) a nanofiltraci (10 až 2 nm) až k reverzní osmóze (2 až 0.5 nm). Roztok musí být pod tlakem, jehož velikost je závislá na velikosti pórů membrány, a to 0.15 až 0.4 MPa při mikrofiltraci, 0.2 až 1.4 MPa při ultrafiltraci a až 8 MPa při reverzní osmóze. větším než osmotický, protože je třeba aby molekuly vody pronikly membránou v dostatečně krátkém čase. roztok koncentr Obr. 9.2 át Filtrační element permeát Nejjednodušší konstrukce filtračního elementu s příčným tokem je na obr Na perforované vnitřní ocelové trubce, která sbírá a odvádí permeát, je umístěna membrána. Do mezitrubkového prostoru je pod tlakem uváděn roztok (suspenze) a po zkoncentrování odváděn. K získání maximální filtrační plochy v jednom elementu jsou membrány svinuty do spirály, obr. 9.3, tak, že vždy mezi dvěma sousedními membránami je vložen list materiálu, kterým permeát odtéká do sběrné perforované ocelové trubky umístěné ve středu elementu. K vnější straně obou membrán přiléhá distanční vložka vytvářející prostor, kterým protéká roztok. Jednotka pro reverzní osmózu sestává z úpravy vody, vysokotlaké pumpy a filtračních elementů Na obr. 9.4 je jednotka reverzní osmózy na výrobu pitné vody z mořské vody Filtrace průtočná Perforovaná trubka sběr permeátu membrána distanční vložka obal Obr. 9.3 Membránový filtrační element Obr. 9.4 Jednotka reverzní osmózy 98

99 Při průtočné filtraci se tuhá fáze ze suspenze zachytí buď v objemu (hloubková filtrace) nebo na povrchu filtrační přepážky (koláčová filtrace), kde se tvoří postupně narůstající filtrační koláč V obou případech se postupně zvyšuje odpor procházející kapalině. Hnací silou průtočné filtrace je rozdíl tlaků nad a pod filtrační přepážkou. Oddělení tuhé fáze od kapaliny ale není nikdy úplné, protože velmi malé částice projdou do filtrátu, alespoň v počátečních stadiích filtrace než se filtrační přepážka zatáhne a nahromaděný filtrační koláč začne také sloužit jako další přepážka a také filtrační koláč vždy zadržuje jisté množství kapaliny. Filtrační přepážka může být sypaná (písek, piliny), textilní (filtrační plachetky o různé hustotě), keramická (porézní keramické svíčky nebo desky) nebo vláknitá (skleněná vata, buničina, filtrační papír). Během filtrace se filtrační přepážka postupně ucpává malými částicemi, vzrůstá její odpor k průchodu tekutiny a v důsledku toho během filtrace klesá její rychlost. Jakmile rychlost filtrace poklesne pod únosnou mez je třeba z filtrační přepážky promytím odstranit zadržené částice nebo ji vyměnit. Obr. 9.5 Pískový filtr Pískové filtry, obr. 9.5, jsou tvořeny pískovým ložem, které při průchodu kapaliny zachytí ve svém objemu přítomné větší částice tuhé fáze. Písek je nasypán na vrstvu kusového koksu umístěnou na perforovaném roštu. Hnací silou pro prostup kapaliny pískovým ložem je gravitace. Pískové lože se postupně ucpává a je třeba je pravidelně čistit protiproudním proplachováním. Odpor pískového lože však roste se zvyšujícím se počtem proplachů. Po čase je třeba lože vyměnit. Pískové filtry se užívají pro odstranění tuhých částic z kapalin s malým obsahem tuhé fáze, jako třeba k úpravě říční vody na vodu technologickou. Nuče jsou jednoduchá zařízení s filtrační přepážkou (většinou textilní) na perforovaném roštu. Hnací silou filtrace je rozdíl tlaků nad a pod filtrační přepážkou, kterého docílíme buď snížením tlaku v prostoru sběru filtrátu (vakuové nuče) nebo zvýšením tlaku na filtrující suspenzi (tlakové nuče). Nejjednodušší vakuová nuč je nahoře otevřená nádoba s perforovaným roštem, na kterém je filtrační plachetka. Prostor pod roštem je napojen na vývěru a je v něm udržován stály podtlak. Filtračním koláčem je po ukončené filtraci prosáván vzduch k odstranění části zadržené kapaliny a poté je odstraněn ručně. Nuče mohou být vybaveny mícháním suspenze během filtrace, sušením koláče průchodem horkého vzduchu a také vyhrabováním filtračního koláče. Vakuový rotační filtr, obr. 9.7, je Obr. 9.6 Tlaková nuč Filtrační koláč Promývání Obr. 9.8 Funkce vakuového rotačního filtru 99 Obr. Obr. 9.7 Obr Vakuový Vakuový rotační listový listový filtr filtr filtr

2. DOPRAVA KAPALIN. h v. h s. Obr. 2.1 Doprava kapalin čerpadlem h S sací výška čerpadla, h V výtlačná výška čerpadla 2.1 HYDROSTATICKÁ ČERPADLA

2. DOPRAVA KAPALIN. h v. h s. Obr. 2.1 Doprava kapalin čerpadlem h S sací výška čerpadla, h V výtlačná výška čerpadla 2.1 HYDROSTATICKÁ ČERPADLA 2. DOPRAVA KAPALIN Zařízení pro dopravu kapalin dodávají tekutinám energii pro transport kapaliny, pro hrazení ztrát způsobených jejich viskozitou (vnitřním třením), překonání výškových rozdílů, umožnění

Více

DOPRAVNÍKY. objemový průtok sypkého materiálu. Q V = S. v (m 3.s -1 )

DOPRAVNÍKY. objemový průtok sypkého materiálu. Q V = S. v (m 3.s -1 ) DOPRAVNÍKY Dopravníky jsou stroje sloužící k přemisťování materiálu a předmětů hromadného charakteru ve vodorovném, šikmém i svislám směru. Dopravní vzdálenosti jsou většinou do několika metrů, výjimečně

Více

Tento dokument vznikl v rámci projektu Využití e-learningu k rozvoji klíčových kompetencí reg. č.: CZ.1.07/1.1.38/01.0021.

Tento dokument vznikl v rámci projektu Využití e-learningu k rozvoji klíčových kompetencí reg. č.: CZ.1.07/1.1.38/01.0021. Tento dokument vznikl v rámci projektu Využití e-learningu k rozvoji klíčových kompetencí reg. č.: CZ.1.07/1.1.38/01.0021. Stroje na dopravu kapalin Čerpadla jsou stroje, které dopravují kapaliny a kašovité

Více

(elektrickým nebo spalovacím) nebo lidskou #9. pro velké tlaky a menší průtoky

(elektrickým nebo spalovacím) nebo lidskou #9. pro velké tlaky a menší průtoky zapis_hydraulika_cerpadla - Strana 1 z 6 10. Čerpadla (#1 ) v hydraulických zařízeních slouží jako zdroj - také jim říkáme #2 #3 obecně slouží na #4 (čerpání, vytlačování) kapalin z jednoho místa na druhé

Více

LOPATKOVÉ STROJE LOPATKOVÉ STROJE

LOPATKOVÉ STROJE LOPATKOVÉ STROJE Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: STROJÍRENSTVÍ ČTVRTÝ BIROŠČÁKOVÁ I. 22. 11. 2013 Název zpracovaného celku: LOPATKOVÉ STROJE LOPATKOVÉ STROJE Lopatkové stroje jsou taková zařízení, ve kterých dochází

Více

DOPRAVNÍ A ZDVIHACÍ STROJE

DOPRAVNÍ A ZDVIHACÍ STROJE OBSAH 1 DOPRAVNÍ A ZDVIHACÍ STROJE (V. Kemka).............. 9 1.1 Zdvihadla a jeřáby....................................... 11 1.1.1 Rozdělení a charakteristika zdvihadel......................... 11 1.1.2

Více

OKRUHY K MATURITNÍ ZKOUŠCE - STROJNICTVÍ

OKRUHY K MATURITNÍ ZKOUŠCE - STROJNICTVÍ OKRUHY K MATURITNÍ ZKOUŠCE - STROJNICTVÍ 1. Spoje a spojovací součásti rozdělení spojů z hlediska rozebíratelnosti rozdělení spojů z hlediska fyzikální podstaty funkce 2. Spoje se silovým stykem šroubové

Více

KOMPRESORY F 1 F 2. F 3 V 1 p 1. V 2 p 2 V 3 p 3

KOMPRESORY F 1 F 2. F 3 V 1 p 1. V 2 p 2 V 3 p 3 KOMPRESORY F 1 F 2 F 3 V 1 p 1 V 2 p 2 V 3 p 3 1 KOMPRESORY V kompresorech se mění mechanická nebo kinetická energie v energii tlakovou, při čemž se vyvíjí teplo. Kompresory jsou stroje tepelné, se zřetelem

Více

Průmyslové technologie III Stroje a zařízení chemického průmyslu

Průmyslové technologie III Stroje a zařízení chemického průmyslu Univerzita Jana Evangelisty Purkyně Fakulta životního prostředí Průmyslové technologie III Stroje a zařízení chemického průmyslu Miroslav Richter a Otakar Söhnel Ústí nad Labem 2013 Název: Autoři: Průmyslové

Více

p V = n R T Při stlačování vkládáme do systému práci a tím se podle 1. věty termodynamické zvyšuje vnitřní energie systému U = q + w

p V = n R T Při stlačování vkládáme do systému práci a tím se podle 1. věty termodynamické zvyšuje vnitřní energie systému U = q + w 3. DOPRAVA PLYNŮ Ve výrobních procesech se často dopravují a zpracovávají plyny za tlaků odlišných od tlaku atmosférického. Podle poměru stlačení, tj. poměru tlaků před a po kompresi, jsou stroje na dopravu

Více

SEZNAM TÉMAT K ÚSTNÍ PROFILOVÉ ZKOUŠCE ZE STROJNICTVÍ

SEZNAM TÉMAT K ÚSTNÍ PROFILOVÉ ZKOUŠCE ZE STROJNICTVÍ SEZNAM TÉMAT K ÚSTNÍ PROFILOVÉ ZKOUŠCE ZE STROJNICTVÍ Školní rok: 2012/2013 Obor: 23-44-L/001 Mechanik strojů a zařízení 1. Spoje a spojovací součásti rozdělení spojů z hlediska rozebíratelnosti rozdělení

Více

Volba vhodného typu mísiče může být ovlivněna následujícími podmínkami

Volba vhodného typu mísiče může být ovlivněna následujícími podmínkami MÍSENÍ ZRNITÝCH LÁTEK Mísení zrnitých látek je zvláštním případem míchání. Zrnité látky mohou být konglomerátem několika chemických látek. Z tohoto důvodu obvykle bývá za složku směsí považován soubor

Více

3. Výroba stlačeného vzduchu - kompresory

3. Výroba stlačeného vzduchu - kompresory zapis_pneumatika_kompresory - Strana 1 z 6 3. Výroba stlačeného vzduchu - kompresory Kompresory jsou stroje ke stlačování ( #1 ) vzduchu, neboli zvýšení jeho tlaku Mění mechanickou energii motoru (otáčivého

Více

Průmyslové technologie III Stroje a zařízení chemického průmyslu

Průmyslové technologie III Stroje a zařízení chemického průmyslu Univerzita Jana Evangelisty Purkyně Fakulta životního prostředí Průmyslové technologie III Stroje a zařízení chemického průmyslu Miroslav Richter a Otakar Söhnel Ústí nad Labem 2013 Název: Autoři: Průmyslové

Více

3. Výroba stlačeného vzduchu - kompresory

3. Výroba stlačeného vzduchu - kompresory echatronika 02 - Pneumatika 1 z 5 3. Výroba stlačeného - kompresory Kompresory jsou stroje ke stlačování (kompresi), neboli zvýšení jeho tlaku Mění mechanickou energii motoru (otáčivého pohybu) na tlakovou

Více

Projection, completation and realisation. MVH Vertikální odstředivá kondenzátní článková čerpadla

Projection, completation and realisation. MVH Vertikální odstředivá kondenzátní článková čerpadla Projection, completation and realisation Vertikální odstředivá kondenzátní článková čerpadla Vertikální kondenzátní čerpadla řady Čerpadla jsou určena k čerpání čistých kondenzátů do teploty 220 C s hodnotou

Více

Hydrodynamické mechanismy

Hydrodynamické mechanismy Hydrodynamické mechanismy Pracují s kapalným médiem (hydraulická kapalina na bázi ropného oleje) a využívají silových účinků, které provázejí změny proudění kapaliny. Zařazeny sem jsou pouze mechanismy

Více

PFP SIGMA PUMPY HRANICE HORIZONTÁLNÍ 426 2.98 34.01

PFP SIGMA PUMPY HRANICE HORIZONTÁLNÍ 426 2.98 34.01 SIGMA PUMPY HRANICE VYSOKOTLAKÉ HORIZONTÁLNÍ PLUNŽROVÉ ČERPADLO PFP SIGMA PUMPY HRANICE, s.r.o. Tovární 605, 753 01 Hranice tel.: 0642/261 111, fax: 0642/202 587 Email: sigmahra@sigmahra.cz 426 2.98 34.01

Více

- u souměrných součástí se kreslí tak, že jedna polovina se zobrazí v řezu, druhá v pohledu

- u souměrných součástí se kreslí tak, že jedna polovina se zobrazí v řezu, druhá v pohledu E- learning na den 16.1. 2014 pro tř.1.a, obor Zahradník Úkol: Prostudujte způsoby zobrazování součástí na stránkách 1 3. Nakreslete na volný list papíru dvě součásti znázorněné na str. 3, přesně podle

Více

odstředivá čerpadla MB s motorovým blokem stav 03.2009 G/03

odstředivá čerpadla MB s motorovým blokem stav 03.2009 G/03 Všeobecně Čerpadla s motorovým blokem, typová řada MB, jsou určena pro použití v chemickém průmyslu. Jsou běžně nasávací, jednostupňová, odstředivá, mají horizontální konstrukční uspořádání v kompaktním

Více

PRI-TeO-PO3-05.13F Palivová soustava vznětového motoru - dopravní (podávací) čerpadla 2 / 5

PRI-TeO-PO3-05.13F Palivová soustava vznětového motoru - dopravní (podávací) čerpadla 2 / 5 1 DOPRAVNÍ (PODÁVACÍ) PALIVOVÁ ČERPADLA Zabezpečují dopravu paliva z palivové nádrže do plnicí komory vstřikovacího čerpadla. Druhy dopravních palivových čerpadel : pístová dopravní čerpadla jednočinné

Více

VY_32_INOVACE_C 08 19. hřídele na kinetickou a tlakovou energii kapaliny. Poháněny bývají nejčastěji elektromotorem.

VY_32_INOVACE_C 08 19. hřídele na kinetickou a tlakovou energii kapaliny. Poháněny bývají nejčastěji elektromotorem. Název a adresa školy: Střední škola průmyslová a umělecká, Opava, příspěvková organizace, Praskova 399/8, Opava, 74601 Název operačního programu: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost, oblast podpory 1.5

Více

Popis výukového materiálu

Popis výukového materiálu Popis výukového materiálu Číslo šablony III/2 Číslo materiálu VY_32_INOVACE_ SZ _ 20. 12. Autor: Ing. Luboš Veselý Datum vypracování: 28. 02. 2013 Předmět, ročník Tematický celek Téma Druh učebního materiálu

Více

MAZACÍ SOUSTAVA MOTORU

MAZACÍ SOUSTAVA MOTORU MAZACÍ SOUSTAVA MOTORU Hlavním úkolem mazací soustavy je zásobovat všechna kluzná uložení dostatečným množstvím oleje o příslušné teplotě (viskozitě) a tlaku. Standardní je oběhové tlakové mazání). Potřebné

Více

Digitální učební materiál

Digitální učební materiál Digitální učební materiál Číslo projektu Označení materiálu Název školy Autor Tematická oblast Ročník Anotace Metodický pokyn Zhotoveno CZ.1.07/1.5.00/34.0061 VY_32_ INOVACE_E.3.20 Integrovaná střední

Více

Vícefázové reaktory. MÍCHÁNÍ ve vsádkových reaktorech

Vícefázové reaktory. MÍCHÁNÍ ve vsádkových reaktorech Vícefázové reaktory MÍCHÁNÍ ve vsádkových reaktorech Úvod vsádkový reaktor s mícháním nejběžnější typ zařízení velké rozmezí velikostí aparátů malotonážní desítky litrů (léčiva, chemické speciality, )

Více

ODSTŘEDIVÁ ČERPADLA ČERPACÍ TECHNIKA V CHEMICKÝCH PROVOZECH V POTRAVINÁŘSTVÍ V ÚPRAVNÁCH VOD V TEXTILNÍM PRŮMYSLU. číslo 3.0

ODSTŘEDIVÁ ČERPADLA ČERPACÍ TECHNIKA V CHEMICKÝCH PROVOZECH V POTRAVINÁŘSTVÍ V ÚPRAVNÁCH VOD V TEXTILNÍM PRŮMYSLU. číslo 3.0 ČERPACÍ TECHNIKA ODSTŘEDIVÁ ČERPADLA V CHEMICKÝCH PROVOZECH V POTRAVINÁŘSTVÍ V ÚPRAVNÁCH VOD V TEXTILNÍM PRŮMYSLU číslo 3.0 ODSTŘEDIVÁ ČERPADLA OBSAH OBSAH: Odstředivá čerpadla s magnetickou spojkou,

Více

Klíčová slova: zvedák, kladkostroj, visutá kočka, naviják

Klíčová slova: zvedák, kladkostroj, visutá kočka, naviják Předmět: Stavba a provoz strojů Ročník: 4. Anotace: Digitální učební materiál zpracovaný na téma zdvihadla, představuje základní přehled o stavbě a rozdělení zvedáků, kladkostrojů a navijáků. Rovněž je

Více

Rotační výsledkem je otáčivý pohyb (elektrické nebo spalovací #5, vodní nebo větrné

Rotační výsledkem je otáčivý pohyb (elektrické nebo spalovací #5, vodní nebo větrné zapis_energeticke_stroje_vodni08/2012 STR Ga 1 z 5 Energetické stroje Rozdělení energetických strojů: #1 mění pohyb na #2 dynamo, alternátor, čerpadlo, kompresor #3 mění energii na #4 27. Vodní elektrárna

Více

PAX SIGMA PUMPY HRANICE VYSOKOTLAKÉ HORIZONTÁLNÍ PLUNŽROVÉ ČERPADLO

PAX SIGMA PUMPY HRANICE VYSOKOTLAKÉ HORIZONTÁLNÍ PLUNŽROVÉ ČERPADLO SIGMA PUMPY HRANICE VYSOKOTLAKÉ HORIZONTÁLNÍ PLUNŽROVÉ ČERPADLO SIGMA PUMPY HRANICE, s.r.o. Tovární 605, 753 01 Hranice tel.: 581 661 111, fax: 581 602 587 Email: sigmapumpy@sigmapumpy.com PAX-3-160 426

Více

Projection, completation and realisation. MHH Horizontální odstředivá kondenzátní článková čerpadla

Projection, completation and realisation. MHH Horizontální odstředivá kondenzátní článková čerpadla Projection, completation and realisation Horizontální odstředivá kondenzátní článková čerpadla Horizontální kondenzátní čerpadla řady Čerpadla jsou určena k čerpání čistých kondenzátů a horké čisté vody

Více

3. FILTRACE. Obecný princip filtrace. Náčrt. vstup. suspenze. filtrační koláč. výstup

3. FILTRACE. Obecný princip filtrace. Náčrt. vstup. suspenze. filtrační koláč. výstup 3. FILTRACE Filtrace je jednou ze základních technologických operací, je to jedna ze základních jednotkových operací. Touto operací se oddělují pevné částice od tekutiny ( směs tekutiny a pevných částic

Více

Míchání a homogenizace směsí Míchání je hydrodynamický proces, při kterém je různými způsoby vyvoláván vzájemný pohyb částic míchaného materiálu.

Míchání a homogenizace směsí Míchání je hydrodynamický proces, při kterém je různými způsoby vyvoláván vzájemný pohyb částic míchaného materiálu. Míchání a homogenizace směsí Míchání je hydrodynamický proces, při kterém je různými způsoby vyvoláván vzájemný pohyb částic míchaného materiálu. Účelem mícháním je dosáhnout dokonalé, co nejrovnoměrnější

Více

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pracovní list č.2 k prezentaci Zdroje tlakového vzduchu

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pracovní list č.2 k prezentaci Zdroje tlakového vzduchu Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0514 Číslo a název šablony klíčové aktivity III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Tematická oblast Technologie montáží, vy_32_inovace_ma_21_04 Autor Ing.

Více

Armatury. obecný ventil, obecný kohout slouží k regulaci či zastavení průtoku kapalin či tlakových plynů

Armatury. obecný ventil, obecný kohout slouží k regulaci či zastavení průtoku kapalin či tlakových plynů Armatury obecný ventil, obecný kohout slouží k regulaci či zastavení průtoku kapalin či tlakových plynů kulový kohout provrtaná koule v těsném pouzdře obvykle se používá pouze v polohách plně otevřeno/zavřeno

Více

Tematické okruhy z předmětu Vytápění a vzduchotechnika obor Technická zařízení budov

Tematické okruhy z předmětu Vytápění a vzduchotechnika obor Technická zařízení budov Tematické okruhy z předmětu Vytápění a vzduchotechnika obor Technická zařízení budov 1. Klimatické poměry a prvky (přehled prvků a jejich význam z hlediska návrhu a provozu otopných systémů) a. Tepelná

Více

Poloha hrdel. Materiálové provedení. Konstrukce Čerpadla CVN jsou odstředivá, horizontální, článkové konstruk

Poloha hrdel. Materiálové provedení. Konstrukce Čerpadla CVN jsou odstředivá, horizontální, článkové konstruk Použití Čerpadla řady CVN jsou určena pro čerpání čisté užitkové i pitné vody kondenzátu nebo vody částečně znečištěné obsahem bahna a jiných nečistot do 1% objemového množství s největší zrni tostí připadných

Více

MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST

MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST RV, RK VODOKRUŽNÉ VÝVĚVY A KOMPRESORY SIGMA PUMPY HRANICE, s.r.o. Tovární č.p. 65, 5 Hranice I - Město, Česká republika tel.: 5 66, fax: 5 66 e-mail: sigmapumpy@sigmapumpy.com

Více

MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST

MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST RPP ROTAČNÍ OBJEMOVÁ ČERPADLA SIGMA PUMPY HRANICE, s.r.o. Tovární č.p. 605, 753 0 Hranice I - Město, Česká republika tel.: 58 66, fax: 58 66 782 e-mail: sigmapumpy@sigmapumpy.com

Více

(mechanickou energii) působením na píst, lopatky turbíny nebo využitím reaktivní síly Používají se jako #3

(mechanickou energii) působením na píst, lopatky turbíny nebo využitím reaktivní síly Používají se jako #3 zapis_spalovaci 108/2012 STR Gc 1 z 5 Spalovací Mění #1 energii spalovaného paliva na #2 (mechanickou energii) působením na píst, lopatky turbíny nebo využitím reaktivní síly Používají se jako #3 dopravních

Více

ÚVOD DO PROBLEMATIKY TEKUTINOVÝCH MECHANISMŮ HYDROSTATICKÉ, PNEUMATICKÉ A HYDRODYNAMICKÉ

ÚVOD DO PROBLEMATIKY TEKUTINOVÝCH MECHANISMŮ HYDROSTATICKÉ, PNEUMATICKÉ A HYDRODYNAMICKÉ ÚVOD DO PROBLEMATIKY TEKUTINOVÝCH MECHANISMŮ HYDROSTATICKÉ, PNEUMATICKÉ A HYDRODYNAMICKÉ Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích Institute of Technology And Business In České Budějovice

Více

4. SKLADOVÁNÍ 4.1 SKLADOVÁNÍ TUHÝCH LÁTEK

4. SKLADOVÁNÍ 4.1 SKLADOVÁNÍ TUHÝCH LÁTEK 4. SKLADOVÁNÍ 4.1 SKLADOVÁNÍ TUHÝCH LÁTEK Tuhé materiály jsou přechovávány ve skladech, silech a zásobnících. Sklady a sila jsou určeny pro skladování většího množství materiálu často dlouhodobě skladovaného,

Více

Pístové spalovací motory-pevné části

Pístové spalovací motory-pevné části Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: Silniční vozidla třetí NĚMEC V. 28.8.2013 Definice spalovacího motoru Název zpracovaného celku: Pístové spalovací motory-pevné části Spalovací motory jsou tepelné stroje,

Více

21. ROTAČNÍ LOPATKOVÉ STROJE 21. ROTARY PADDLE MACHINERIS

21. ROTAČNÍ LOPATKOVÉ STROJE 21. ROTARY PADDLE MACHINERIS 21. ROTAČNÍ LOPATKOVÉ STROJE 21. ROTARY PADDLE MACHINERIS Hydraulické Tepelné vodní motory hydrodynamická čerpadla hydrodynamické spojky a měniče parní a plynové turbiny ventilátory turbodmychadla turbokompresory

Více

25. Výtahy (zdviže, elevátory, lifty)

25. Výtahy (zdviže, elevátory, lifty) zapis_dopravni_stroje_vytahy08/2012 STR Fc 1 z 5 25. Výtahy (zdviže, elevátory, lifty) Zařízení k #1 (vertikální) dopravě osob nebo nákladů Parametry výtahů: nosnost výtahu 25.1. Ruční výtah největší hmotnost

Více

odstředivá čerpadla BN s motorovým blokem stav G/02

odstředivá čerpadla BN s motorovým blokem stav G/02 Všeobecně Čerpadla s motorovým blokem, typová řada BN, jsou určena pro použití v chemickém průmyslu. Jsou běžně nasávací, jednostupňová, odstředivá, mají horizontální konstrukční uspořádání v kompaktním

Více

TŘÍDIČE, DRTIČE, PODAVAČE A SÍTA

TŘÍDIČE, DRTIČE, PODAVAČE A SÍTA TŘÍDIČE, DRTIČE, PODAVAČE A SÍTA VVV MOST spol. s r.o. Sídlo společnosti: Topolová 1234, 434 01 MOST, IČO: 00526355, DIČ: CZ00526355, Web: www.vvvmost.cz Kontaktní osoba: Ing. Jaroslav Jochman, Tel.: +420

Více

Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Inovace magisterského studijního programu Fakulty ekonomiky a managementu

Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Inovace magisterského studijního programu Fakulty ekonomiky a managementu Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Inovace magisterského studijního programu Fakulty ekonomiky a managementu Registrační číslo projektu: CZ.1.07/2.2.00/28.0326 PROJEKT

Více

LAMELOVÁ ČERPADLA V3/25

LAMELOVÁ ČERPADLA V3/25 Q-HYDRAULIKA LAMELOVÁ ČERPADLA V3/25 velikost 25 do 10 MPa 25 dm 3 /min WK 102/21025 2004 Lamelová čerpadla typu PV slouží jako zdroj tlakového oleje v hydraulických systémech. VÝHODY snadné spuštění díky

Více

MAZACÍ SOUSTAVA MOTORU

MAZACÍ SOUSTAVA MOTORU MAZACÍ SOUSTAVA MOTORU Hlavním úkolem mazací soustavy je zásobovat všechna kluzná uložení dostatečným množstvím oleje o příslušné teplotě (viskozitě) a tlaku. Standardní je oběhové tlakové mazání). Potřebné

Více

PROGRESIVNÍ ZPŮSOB PNEUMATICKÉ DOPRAVY SYPKÝCH MATERIÁLŮ ZE SIL A Z VÝSYPEK TKANINOVÝCH FILTRŮ A ELEKTROODLUČOVAČŮ

PROGRESIVNÍ ZPŮSOB PNEUMATICKÉ DOPRAVY SYPKÝCH MATERIÁLŮ ZE SIL A Z VÝSYPEK TKANINOVÝCH FILTRŮ A ELEKTROODLUČOVAČŮ 1 PROGRESIVNÍ ZPŮSOB PNEUMATICKÉ DOPRAVY SYPKÝCH MATERIÁLŮ ZE SIL A Z VÝSYPEK TKANINOVÝCH FILTRŮ A ELEKTROODLUČOVAČŮ Ing. Petr Rayman, RAYMAN spol. s r. o. Kladno 1. Úvod V oboru pneumatické dopravy práškových

Více

Palivová soustava zážehového motoru Tvorba směsi v karburátoru

Palivová soustava zážehového motoru Tvorba směsi v karburátoru Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: Silniční vozidla třetí NĚMEC V. 28.11.2013 Název zpracovaného celku: Palivová soustava zážehového motoru Tvorba směsi v karburátoru Úkolem palivové soustavy je dopravit

Více

Hydraulické mechanismy

Hydraulické mechanismy Hydraulické mechanismy Plynulá regulace rychlosti, tlumení rázů a možnost vyvinutí velikých sil jsou přednosti hydrauliky. Hydraulické mechanismy jsou typu: hydrostatické (princip -- Pascalův zákon) hydrodynamické

Více

PVA SIGMA PUMPY HRANICE 426 2.98 25.31

PVA SIGMA PUMPY HRANICE 426 2.98 25.31 SIGMA PUMPY HRANICE VYSOKOTLAKÉ HORIZONTÁLNÍ PÍSTOVÉ ČERPADLO PVA SIGMA PUMPY HRANICE, s.r.o. Tovární 605, 753 01 Hranice tel.: 0642/261 111, fax: 0642/2 587 Email: sigmahra@sigmahra.cz 426 2.98 25.31

Více

Základy procesního inženýrství. Stroje na dopravu a stlačování vzdušniny

Základy procesního inženýrství. Stroje na dopravu a stlačování vzdušniny Základy procesního inženýrství Stroje na dopravu a stlačování vzdušniny 28.2.2017 1 Doprava a stlačování vzdušniny Kompresní poměr: tlak na výstupu/tlak na vstupu Ventilátory - kompresní poměr 1.1 Dmychadla

Více

PAX 3 40 SIGMA PUMPY HRANICE VYSOKOTLAKÁ HORIZONTÁLNÍ PLUNŽROVÁ ČERPADLA 426 2.98 26.25

PAX 3 40 SIGMA PUMPY HRANICE VYSOKOTLAKÁ HORIZONTÁLNÍ PLUNŽROVÁ ČERPADLA 426 2.98 26.25 SIGMA PUMPY HRANICE VYSOKOTLAKÁ HORIZONTÁLNÍ PLUNŽROVÁ ČERPADLA SIGMA PUMPY HRANICE, s.r.o. Tovární 605, 753 01 Hranice tel.: 581 661 111, fax: 581 602 587 Email: sigmahra@sigmahra.cz PAX 3 40 426 2.98

Více

TZB Městské stavitelství

TZB Městské stavitelství Katedra prostředí staveb a TZB TZB Městské stavitelství Zpracovala: Ing. Irena Svatošová, Ph.D. Nové výukové moduly vznikly za podpory projektu EU a státního rozpočtu ČR: Inovace a modernizace studijního

Více

PSP Engineering a.s. VERTIKÁLNÍ KOTOUČOVÉ MLÝNY KTM. nízké náklady na provoz a údržbu vysoký výkon kompaktní uspořádání

PSP Engineering a.s. VERTIKÁLNÍ KOTOUČOVÉ MLÝNY KTM. nízké náklady na provoz a údržbu vysoký výkon kompaktní uspořádání PSP Engineering a.s. VERTIKÁLNÍ KOTOUČOVÉ MLÝNY KTM nízké náklady na provoz a údržbu vysoký výkon kompaktní uspořádání Mlýnice s kotoučovými mlýny KTM se nachází uplatnění v průmyslu cement u a vápna,

Více

VÝPRODEJ VYBRANÝCH ZÁSOB ORIGINÁLNÍCH ND PRO SPALOVACÍ MOTORY TEDOM-LIAZ NABÍDKA Č. 007-NZ-2012 (SKLAD J87)

VÝPRODEJ VYBRANÝCH ZÁSOB ORIGINÁLNÍCH ND PRO SPALOVACÍ MOTORY TEDOM-LIAZ NABÍDKA Č. 007-NZ-2012 (SKLAD J87) J87 10357 AKUMULÁTOR PLYNU ÚPLNÝ ( tlakovaný ) 442176812405 7681240 5 290 2 J87 14408 AKUMULÁTOR PLYNU ÚPLNÝ ( tlakovaný ) 44217681234 7681234 6 844 7 J87 10010 ČELO BLOKU MOTORU 442110140035 1014003 2

Více

ZPG SIGMA PUMPY HRANICE NÍZKOTLAKÁ ZUBOVÁ ČERPADLA 21.05 426 3.99

ZPG SIGMA PUMPY HRANICE NÍZKOTLAKÁ ZUBOVÁ ČERPADLA 21.05 426 3.99 SIGMA PUMPY HRANICE NÍZKOTLAKÁ ZUBOVÁ ČERPADLA SIGMA PUMPY HRANICE, s.r.o. Tovární 605, 753 01 Hranice tel.: 0642/261 111, fax: 0642/202 587 Email: sigmahra@sigmahra.cz ZPG 426 3.99 21.05 Použití Rotační

Více

RV, RK SIGMA PUMPY HRANICE A KOMPRESORY 426 2.98 71.01

RV, RK SIGMA PUMPY HRANICE A KOMPRESORY 426 2.98 71.01 SIGMA PUMPY HRANICE VODOKRUŽNÉ VÝVĚVY A KOMPRESORY RV, RK SIGMA PUMPY HRANICE, s.r.o. Tovární 65, 75 Hranice tel.: 6/6, fax: 6/ 57 Email: sigmahra@sigmahra.cz 6.9 7. Použití Vývěvy RV se používají v mnoha

Více

Konstrukce drážních motorů

Konstrukce drážních motorů Konstrukce drážních motorů Vodní okruhy spalovacího motoru ( objem vody cca 500 l ) 1. Popis hlavního okruhu V hlavním vodním okruhu je ochlazována voda kterou je chlazen spalovací motor a pláště turbodmychadel.

Více

Rotační samonasávací čerpadla

Rotační samonasávací čerpadla Rotační samonasávací čerpadla Čerpadla vhodná pro čerpání: užitkové vody, silně znečištěné vody, odpadních kalů, ropných látek, močůvky, kejdy, kapalných hnojiv atd. Použití: zemědělství (závlahy, čerpání

Více

PŘÍKLADY Z HYDRODYNAMIKY Poznámka: Za gravitační zrychlení je ve všech příkladech dosazována přibližná hodnota 10 m.s -2.

PŘÍKLADY Z HYDRODYNAMIKY Poznámka: Za gravitační zrychlení je ve všech příkladech dosazována přibližná hodnota 10 m.s -2. PŘÍKLADY Z HYDRODYNAMIKY Poznámka: Za gravitační zrychlení je ve všech příkladech dosazována přibližná hodnota 10 m.s -. Řešené příklady z hydrodynamiky 1) Příklad užití rovnice kontinuity Zadání: Vodorovným

Více

MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST

MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST ZUS ROTAČNÍ OBJEMOVÁ ČERPADLA SIGMA PUMPY HRANICE, s.r.o. Tovární č.p. 605, 753 01 Hranice I - Město, Česká republika tel.: 581 661 111, fax: 581 661 782 e-mail:

Více

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1 Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1 Šablona: Název: Téma: Autor: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Převody a mechanizmy Hydrostatické mechanizmy Ing.

Více

EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/21.0663

EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/21.0663 EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/21.0663 Speciální základní škola a Praktická škola Trmice Fűgnerova 22 400 04 1 Identifikátor materiálu:

Více

Rozdělení dopravníků : dopravníky bez tažného elementu podvěsné, korečkové, pohyblivá

Rozdělení dopravníků : dopravníky bez tažného elementu podvěsné, korečkové, pohyblivá 1 DOPRAVNÍKY Dopravní zařízení určené k dopravě nebo plynulému zásobování dílen a pracovišť polotovary, výrobky nebo součástmi pro montáž, případně dopravě sypkých materiálů na skládku, do vagónů Rozdělení

Více

Olejové rotační lamelové vývěvy

Olejové rotační lamelové vývěvy Olejové rotační lamelové vývěvy PB 0008 B Řada PB zahrnuje jednostupňové olejové rotační lamelové vývěvy kompaktních rozměrů s vysokou účinností osvědčené řady R5. Tyto vývěvy jsou ideálním řešením pro

Více

MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST

MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST CVX ODSTŘEDIVÁ, RADIÁLNÍ ČLÁNKOVÁ, HORIZONTÁLNÍ ČERPADLA SIGMA PUMPY HRANICE, s.r.o. Tovární č.p. 605, 753 01 Hranice I - Město, Česká republika tel.: 581 661

Více

AUTOMATICKÝ KOTEL SE ZÁSOBNÍKEM NA SPALOVÁNÍ BIOMASY O VÝKONU 100 KW Rok vzniku: 2010 Umístěno na: ATOMA tepelná technika, Sladkovského 8, Brno

AUTOMATICKÝ KOTEL SE ZÁSOBNÍKEM NA SPALOVÁNÍ BIOMASY O VÝKONU 100 KW Rok vzniku: 2010 Umístěno na: ATOMA tepelná technika, Sladkovského 8, Brno AUTOMATICKÝ KOTEL SE ZÁSOBNÍKEM NA SPALOVÁNÍ BIOMASY O VÝKONU 100 KW Rok vzniku: 2010 Umístěno na: ATOMA tepelná technika, Sladkovského 8, 612 00 Brno Popis Prototyp automatického kotle o výkonu 100 kw

Více

SPIRÁLNÍ ČERPADLA SUPERNOVA

SPIRÁLNÍ ČERPADLA SUPERNOVA SPIRÁLNÍ ČERPADLA SUPERNOVA KONSTRUKCE Horizontální odstředivá jednostupňová spirální čerpadla na ložiskové konzole s axiálním vstupem a radiálním výstupem, s připojovacími rozměry dle DIN 24255 / EN 733,

Více

Technologie pro výrobu krmiv

Technologie pro výrobu krmiv Technologie pro výrobu krmiv www.taurus-sro.cz ŠROTOVNÍKY Horizontální šrotovník HM Turbo šrotovník TM Stroj je určen pro drcení a rozmělňování suroviny s vyšším podílem H 2 O. Materiál je drcen, údery

Více

Otázky PT3 Stroje a zařízení chemického průmyslu

Otázky PT3 Stroje a zařízení chemického průmyslu Otázky PT3 Stroje a zařízení chemického průmyslu 1. Doprava tuhých látek Skluzy, sypný úhel Mechanické dopravníky pásové (tvar pásů, vzduchový polštář, uzavřené, otevřené, trubkový), válečkové, článkové,

Více

SIGMA PUMPY HRANICE VYSOKOTLAKÁ HORIZONTÁLNÍ 426 2.98 26.22

SIGMA PUMPY HRANICE VYSOKOTLAKÁ HORIZONTÁLNÍ 426 2.98 26.22 SIGMA PUMPY HRANICE VYSOKOTLAKÁ HORIZONTÁLNÍ PLUNŽROVÁ ČERPADLA SIGMA PUMPY HRANICE, s.r.o. Tovární 605, 753 01 Hranice tel.: 0642/261 111, fax: 0642/202 587 Email: sigmahra@sigmahra.cz PAX 3 60 426 2.98

Více

KOMPRESORY DMYCHADLA VENTILÁTORY

KOMPRESORY DMYCHADLA VENTILÁTORY KOMPRESORY DMYCHADLA VENTILÁTORY STROJE PRO STLAČOVÁNÍ A DOPRAVU PLYNŮ Těmito stroji lze plynům dodat tlakovou a kinetickou energii. Základními parametry jsou dosažitelný přetlak na výstupu stroje p /MPa/

Více

Komponenta Vzorce a popis symbol propojení Hydraulický válec jednočinný. d: A: F s: p provoz.: v: Q přítok: s: t: zjednodušeně:

Komponenta Vzorce a popis symbol propojení Hydraulický válec jednočinný. d: A: F s: p provoz.: v: Q přítok: s: t: zjednodušeně: Plánování a projektování hydraulických zařízení se provádí podle nejrůznějších hledisek, přičemž jsou hydraulické elementy voleny podle požadovaných funkčních procesů. Nejdůležitějším předpokladem k tomu

Více

Hydraulické mechanismy 21.6.2011. Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují

Hydraulické mechanismy 21.6.2011. Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje Modul 03-TP ing.jan Šritr ing.jan Šritr 2 1 ing.jan

Více

MAZACÍ SOUSTAVA MOTORU

MAZACÍ SOUSTAVA MOTORU MAZACÍ SOUSTAVA MOTORU Hlavním úkolem mazací soustavy je zásobovat všechna kluzná uložení dostatečným množstvím oleje o příslušné teplotě (viskozitě) a tlaku. Standardní je oběhové tlakové mazání). Potřebné

Více

OVĚŘOVACÍ TEST l ZÁKLADNÍ

OVĚŘOVACÍ TEST l ZÁKLADNÍ OVĚŘOVACÍ TEST l ZÁKLADNÍ 1. Speciálním vozidlem se rozumí drážní vozidlo (vyhláška č. 173/95 Sb. ve znění pozdějších předpisů) pro údržbu a opravy trolejového vedení, vybavené vlastním pohonem a speciálním

Více

Tento dokument vznikl v rámci projektu Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/34.0459.

Tento dokument vznikl v rámci projektu Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/34.0459. Tento dokument vznikl v rámci projektu Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/34.0459 Autor: Ing. Jaroslav Zikmund Datum vytvoření: 2. 11. 2012 Ročník: II. Předmět: Motorová

Více

SH-SERVIS s.r.o. Výroba a prodej armatur a èerpací techniky, dodávky a montá e vodohospodáøských investièních celkù

SH-SERVIS s.r.o. Výroba a prodej armatur a èerpací techniky, dodávky a montá e vodohospodáøských investièních celkù TECHNICKÉ PODMÍNKY TP 426 80-CV-03 03/01 Pro horizontální, odstředivá, radiální, článková čerpadla 80-CV-03 Tyto technické podmínky (dále jen TP) se vztahují na výrobu, zkoušení a dodávky horizontálních,

Více

HYDRAULICKÉ AGREGÁTY HA

HYDRAULICKÉ AGREGÁTY HA HYDRAULICKÉ AGREGÁTY HA POUŽITÍ Hydraulické agregáty řady HA jsou určeny pro nejrůznější aplikace. Jsou navrženy dle konkrétních požadavků zákazníka. Parametry použitých hydraulických prvků určují rozsah

Více

KVALITA STLAČENÉHO VZDUCHU a ISO 8573

KVALITA STLAČENÉHO VZDUCHU a ISO 8573 KVALITA STLAČENÉHO VZDUCHU a ISO 8573 Nečistoty ve stlačeném vzduchu Kvalita stlačeného vzduchu dle ISO 8573-1 Odstranění nečistot ze stlačeného vzduchu Výběr správného filtru Nečistoty ve stlačeném vzduchu

Více

Informativní řez čerpadlem

Informativní řez čerpadlem Inforativní řez čerpadle 0 0 1.1 2.1 1 2.1 02 01 1 2.2 21.2 2 2 0 0.2 21.1 2 1.2 02.2 20 0 02.1 2.2 20 2. 0.1 Číslování pozic podle DIN 2 20 Sací těleso Výtlačné těleso Těleso článku Rozváděcí kolo 1 Příložka

Více

SPALOVACÍ MOTORY. - vznětové = samovznícením. - dvoudobé. - kapalinou. - dvouřadé s válci do V - vodorovné - ležaté. - vstřikové

SPALOVACÍ MOTORY. - vznětové = samovznícením. - dvoudobé. - kapalinou. - dvouřadé s válci do V - vodorovné - ležaté. - vstřikové SPALOVACÍ MOTORY Druhy spalovacích motorů rozdělení podle způsobu zapalování podle počtu dob oběhu podle chlazení - zážehové = zvláštním zdrojem (svíčkou) - vznětové = samovznícením - čtyřdobé - dvoudobé

Více

Popis výukového materiálu

Popis výukového materiálu Popis výukového materiálu Číslo šablony III/2 Číslo materiálu VY_52_INOVACE_ SZ_20. 8 Autor: Ing. Luboš Veselý Datum vytvoření: 14. 02. 2013 Předmět, ročník Tematický celek Téma Druh učebního materiálu

Více

Společnost RAYMAN spol. s r. o.

Společnost RAYMAN spol. s r. o. Společnost RAYMAN spol. s r. o. Systémy pneumatické dopravy vápna, cementu a dalších sypkých materiálů PROJEKTY. DODÁVKY. SERVIS. KONZULTACE. Tradice a historie Strojařská a podnikatelská rodinné tradice

Více

MÍCHÁNÍ V KAPALNÉM PROSTŘEDÍ

MÍCHÁNÍ V KAPALNÉM PROSTŘEDÍ MÍCHÁNÍ V KAPALNÉM PROSTŘEDÍ Účel míchání: intenzifikace procesů v míchané vsádce (přenos tepla a hmoty) příprava směsí požadovaných vlastností (suspenze, emulze) Způsoby míchání: mechanické míchání hydraulické

Více

MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST

MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST SVA SAMONASÁVACÍ ČERPADLA SIGMA PUMPY HRANICE, s.r.o. Tovární č.p. 605, 753 01 Hranice I - Město, Česká republika tel.: 581 661 111, fax: 581 661 782 e-mail:

Více

Název zpracovaného celku: Spojky

Název zpracovaného celku: Spojky Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: Silniční vozidla třetí NĚMEC V. 5.5.2013 Název zpracovaného celku: Spojky Spojka je mechanismus zajišťující spojení hnací a hnané hřídele, případně umožňující krátkodobé

Více

RPS SIGMA PUMPY HRANICE 426 2.98 23.02

RPS SIGMA PUMPY HRANICE 426 2.98 23.02 SIGMA PUMPY HRANICE ROTAČNÍ OBJEMOVÁ ČERPADLA RPS SIGMA PUMPY HRANICE, s.r.o. Tovární 605, 753 01 Hranice tel.: 0642/261 111, fax: 0642/202 587 Email: sigmahra@sigmahra.cz 426 2.98 23.02 Použití Rotační

Více

Ideální kapalina. Tekutiny ve farmaceutickém průmyslu. Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob. » Kapaliny. » Plyny

Ideální kapalina. Tekutiny ve farmaceutickém průmyslu. Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob. » Kapaliny. » Plyny Tekutiny Charakteristika, proudění tekutin Tekutiny ve farmaceutickém průmyslu» Kapaliny» rozpouštědla» kapalné API, lékové formy» disperze» Plyny» Vzduchotechnika» Sušení» Fluidní operace Ideální kapalina»

Více

Ústav automobilního a dopravního inženýrství PODPORA CVIČENÍ. Ing. Jan Vančura Ústav automobilního a dopravního inženýrství FSI VUTBR

Ústav automobilního a dopravního inženýrství PODPORA CVIČENÍ. Ing. Jan Vančura Ústav automobilního a dopravního inženýrství FSI VUTBR PODPORA CVIČENÍ 1 Sací systém spalovacího motoru zabezpečuje přívod nové náplně do válců motoru. Vzduchu u motorů vznětových a u motorů zážehových s přímým vstřikem paliva do válce motoru. U motorů s vnější

Více

Vstřikovací systém Common Rail

Vstřikovací systém Common Rail Vstřikovací systém Common Rail Pojem Common Rail (společná lišta) znamená, že pro vstřikování paliva se využívá vysokotlaký zásobník paliva, tzv. Rail, společný pro vstřikovací ventily všech válců. Vytváření

Více

Konstrukce Podle stavebního uspořádání se čerpadla vyrábí v těchto prove deních:

Konstrukce Podle stavebního uspořádání se čerpadla vyrábí v těchto prove deních: oužití Vertikální čerpadla CVFV jsou určena pro dopravu pitné a užit kové vody, případně také mírně znečištěné a zakalené vody s obsahem 5g bahna nebo jiných nečistot na 1l vody o max. zrnitosti 0,5 mm.

Více

zapaluje směs přeskočením jiskry mezi elektrodami motoru (93 C), chladí se válce a hlavy válců Druhy:

zapaluje směs přeskočením jiskry mezi elektrodami motoru (93 C), chladí se válce a hlavy válců Druhy: zapis_spalovaci_motory_208/2012 STR Gd 1 z 5 29.1.4. Zapalování Zajišťuje zapálení směsi ve válci ve správném okamžiku (s určitým ) #1 Zapalování magneto Bateriové cívkové zapalování a) #2 generátorem

Více

11. Hydraulické pohony

11. Hydraulické pohony zapis_hydraulika_pohony - Strana 1 z 6 11. Hydraulické pohony Převádí tlakovou energii hydraulické kapaliny na #1 Při přeměně energie dochází ke ztrátám ztrátová energie se mění na #2 Rozdělení: a) #3

Více

VYSOKOTLAKÁ PLUNŽROVÁ ČERPADLA

VYSOKOTLAKÁ PLUNŽROVÁ ČERPADLA VYSOKOTLAKÁ PLUNŽROVÁ ČERPADLA VYSOKOTLAKÁ PLUNŽROVÁ ČERPADLA Hlavní oblasti použití vysokotlaké čištění - potrubních rozvodů - kanalizačních systémů (kanalizační vozy, hydročističe) - výměníků tepla,

Více

HORIZONTÁLNÍ VÍCESTUPŇOVÁ ČERPADLA

HORIZONTÁLNÍ VÍCESTUPŇOVÁ ČERPADLA E-Tech Franklin Electric HORIZONTÁLNÍ VÍCESTUPŇOVÁ ČERPADLA OBSAH Nerezová horizontální vícestupňová čerpadla EH... 2 Obecné výkonové křivky produktu... 3 Tabulka materiálů... 3 Tabulka hydraulických výkonů

Více