Gravitační doprava představuje základní a zároveň mimořádně efektivní kategorii manipulační techniky. Tato zařízení využívají buď ruční posun, nebo sklon tratě, díky němuž se dopravovaný materiál pohybuje působením gravitace. Význam gravitačních systémů roste v souvislosti s lean výrobou, růstem e‑commerce a tlakem na energetickou efektivitu.
Gravitační a tlaková kanalizace se liší v několika klíčových aspektech. Gravitační kanalizace funguje na principu samospádu, kdy odpadní voda teče díky sklonu potrubí. Tento systém je závislý na minimálním spádu 2 %, což znamená, že potrubí musí být umístěno v dostatečné hloubce, aby voda mohla plynule odtékat. Naopak tlaková kanalizace využívá tlakových čerpadel k přepravě odpadní vody, což znamená, že není závislá na sklonu terénu. Tento systém umožňuje odpadní vodu transportovat i proti gravitaci, což je výhodné v oblastech s nízkým spádem nebo v lokalitách, kde by gravitační systém nebyl efektivní.
Gravitační doprava kapalin: Odvodňovací žlaby a střešní vpusti
V moderních areálech je hospodaření s dešťovou vodou velmi důležité. Parkoviště vyžadují odvodnění, které zvládne dynamické zatížení vozidly a zároveň chrání okolí. Veřejná prostranství, jako jsou náměstí a parky, v dnešní době potřebují estetické a moderní odvodnění, které ale opravdu funguje. Dešťová voda může být ve městech velkým přínosem, pokud se s ní chytře pracuje. Promyšlené odvodnění okolo budov je chrání před poškozením, podporuje udržitelnost a esteticky zapadá do veřejného prostoru. Ve veřejném prostoru hraje estetika minimálně stejnou roli jako funkce. Naše chytré žlaby jsou součástí moderní architektury - technicky dokonalé, vizuálně nenápadné a navržené s respektem k okolí. Moderní architektura vyžaduje, aby odvodňovací systémy byly nejen funkční, ale i designově sladěné s budovami a jejich okolím.
Efektivní odvodnění nádraží, nástupišť a přilehlých ploch je zásadní pro bezpečný pohyb cestujících a dlouhou životnost železniční infrastruktury. Efektivní sběr a odvod povrchové vody z komunikací, dálnic nebo tunelů jsou nutnou podmínkou pro plynulý provoz. Ne všechna sportoviště mají stejné nároky na odvodnění. Atletické i fotbalové stadiony musí splňovat striktní podmínky - hlavně pokud hostí velká mistrovství. Naopak odvodnění pro menší hřiště a rekreační areály tak přísná pravidla nemají. Kontejnerové terminály patří v oblasti odvodnění k těm nejnáročnějším výzvám. Liniové odvodnění zde musí odolávat obrovskému zatížení těžkých strojů, vysoké dopravní frekvenci a udržet v suchu velké plochy. Správný výběr odvodnění pro letištní plochy, které jsou vystavené maximálnímu zatížení, vyžaduje žlaby s maximální odolností, pevností i spolehlivostí.
Střešní vpusti DN 110
Střešní vpusti DN 110 slouží k bezpečnému odvodu dešťové vody z plochých střech do potrubí o průměru 110 mm. Jedná se o nejčastější dimenzi používanou u rodinných domů, garáží a menších objektů. Fungují na jednoduchém principu gravitace - voda stéká do vpusti a samospádem je odváděna dolů do kanalizace. Díky jednoduché konstrukci bez pohyblivých částí je systém dlouhodobě spolehlivý a nenáročný na údržbu.
Čtěte také: Montáž betonových žlabů Hornbach
Kapacita odvodu vody - DN 110
| Typ vpusti | Průtoková kapacita |
|---|---|
| Střešní vpusť DN 110 | 395 litrů za minutu |
To znamená, že vpusť dokáže během jediné minuty odvést téměř 400 litrů vody. Pro běžnou plochou střechu rodinného domu je tato kapacita zpravidla plně dostačující.
Gravitační doprava sypkých materiálů: Fluidní dopravníky a žlaby
V souvislosti se zvýšeným tlakem státních orgánů, ekologických hnutí i široké veřejnosti na ekologickou likvidaci odpadů nabývá prudce na významu suchý odsun popílku zachyceného v odlučovačích energetických zdrojů. Výsledkem suchého odsunu popílku je nejen nižší zatížení životního prostředí, ale v případě jeho prodeje k dalšímu využití i významný ekonomický přínos při výrobě energie.
Systémy pro odsun popílku
K suchému odsunu popílku od výsypek tkaninových filtrů a elektrických odlučovačů se především využívají různé druhy pneumatických doprav a výjimečně i systémy doprav mechanických. V současné době se využívá několik systémů odsunu popílku od odlučovačů. Mimo dnes již z ekologických důvodů zcela nevyhovujícího systému splavování se používají systémy mechanického odsunu redlery, které trpí značným opotřebením, jsou velkým zdrojem prašnosti a vyžadují velice nákladnou údržbu.
Z pneumatických odsunů popílku se používá zejména systém sběrných šneků dopravujících popílek do centrálního podavače, a to buď komorového podavače opatřeného poměrně velkým předzásobníkem nebo pro daný účel zcela nevyhovujícího šnekového podavače. Sběrné šneky bývají občas s výhodou nahrazeny pneumatickými dopravními žlaby, které jsou jednodušší na údržbu a trpí méně opotřebením.
Komorové podavače jsou zařízení technicky dobře zvládnutá, mají však poměrně složitý systém ovládání a velký počet pohyblivých součástí přicházejících do styku s dopravovaným materiálem, jako jsou vpádové uzávěry, uzávěry dopravního potrubí či odvzdušňovací uzávěry. Navíc jsou komorové podavače ve velké většině případů vyhrazenými tlakovými zařízeními kategorie III. se všemi důsledky, které z tohoto faktu vyplývají. Vzhledem ke tvrdým provozním podmínkám trpí řídicí a ovládací systémy komorových podavačů poruchami a uzávěry vyžadují časté servisní zásahy. Dalším často používaným systémem pro odsun popílku od výsypek odlučovačů je instalace malých komorových podavačů pod každou výsypku. Toto řešení sice eliminuje sběrnou dopravu, tlakové zařízení a složitý systém ovládání nejen zůstávají, ale jsou navíc znásobeny počtem výsypek odlučovače. Další nevýhodou je nutnost instalace celého svazku dopravních potrubí, která všechna trpí díky expanzi nadměrným opotřebením.
Čtěte také: Použití malých betonových žlabů v praxi
Fluidní dopravníky a průtokový podavač - gravitační princip
Ve snaze odstranit výše uvedené negativní vlastnosti běžně používaných systémů doprav bylo na základě českého patentu a původního technického řešení společnosti RAYMAN spol. s r. o. vyvinuto zařízení pro pneumatický odsun popílku z výsypek tkaninových filtrů a elektroodlučovačů systémem fluidních dopravníků a průtokového podavače. Jedná se o kombinaci fluidní dopravy fluidními dopravníky a dopravy ve vznosu průtokovým podavačem.
Fluidní dopravníky jsou kruhové trouby instalované v mírném sklonu, jejichž dno je vyloženo provzdušňovacími skříněmi. Princip dopravy je založen na fluidaci, tj. obdobně, jako u pneumatických dopravních žlabů. Rozdělení celkové délky fluidního dopravníku na krátké úseky v kombinaci s omezovacími Lavalovými dýzami v rozvodném vzduchovém potrubí rozděluje rovnoměrně průtok provzdušňovacího vzduchu po celé délce dopravníku a tak zajistí spolehlivý průtok materiálu i jeho celým průřezem. Další výhodou je velice malá spotřeba dopravního vzduchu a značná dopravní výkonnost. Vhodným zdrojem dopravního vzduchu pro fluidní dopravníky jsou dmychadla. Značnou výhodou fluidního dopravníku je ve srovnání se šnekovými dopravníky jejich jednoduchost, vysoká životnost, prakticky nulové náklady na obsluhu a údržbu a dále fakt, že nejsou tlakovými zařízeními. Fluidními dopravníky je popílek od všech výsypek odlučovače veden do průtokového podavače.
Doprava průtokovým podavačem je založena na následujícím principu: Při dopravě průtokovým podavačem je tlakový uzávěr vytvořen hydrostatickým tlakem vysoké fluidní vrstvy provzdušněného materiálu. Ta se vytvoří v gravitační komoře podavače a případně i v předřazeném systému fluidních dopravníků či v sile nebo zásobníku. Hydrostatický tlak je zhruba úměrný výšce sloupce provzdušněného popílku. Ta musí být tak vysoká, aby byl takto vytvořený hydrostatický tlak snížený o případný podtlak ve výsypce odlučovače v rovnováze s odporem dopravního potrubí stanovené světlosti při dopravě zadanou výkonností danou dopravní trasou.
Jak je z uvedeného patrné, je potřebná výška vysoké fluidní vrstvy a tedy výška gravitační komory závislá na dopravní výkonnosti, dispozičním řešení dopravní trasy, sypné hmotnosti provzdušněného materiálu a na průměru dopravního potrubí. U převážné většiny doprav popílku od odlučovačů v energetických provozech jsou stavební poměry takové, že lze vyvodit tlak vysoké fluidní vrstvy v řádu desítek kPa. To umožňuje použít s velkou výhodou jako zdroje dopravního vzduchu Rootsova dmychadla. Jejich výtlačný tlak může být až 100 kPa. Průtokové podavače ani dopravní potrubí nejsou potom vyhrazenými tlakovými zařízeními a při návrhu zařízení s provozním tlakem do 50 kPa nejsou tlakovými zařízeními ve smyslu platných zákonů vůbec. Další výhodou dmychadel jako zdrojů dopravního vzduchu je jejich nízká investiční náročnost. Tu tvoří nejen cena samotného stroje, ale i náklady na pořízení a výbavu kompresorovny. Mimo to doprava průtokovým podavačem využívá potencionální energii materiálu shromážděného ve výsypkách odlučovacího zařízení.
Výhody a aplikace fluidních dopravníků
- Doprava průtokovým podavačem je kontinuální.
- Dochází k menšímu opotřebení dopravního potrubí abrazí.
- Vysoká životnost a nízké náklady na údržbu, protože neobsahuje žádné pohyblivé součásti přicházející do styku s dopravovaným materiálem.
- Jedinou součástí, kde dochází k proudění popílku vyšší rychlostí, je směšovač, který se provádí v zesíleném, protiabrazivním provedení.
Provozní zkušenosti při provozu všech doposud realizovaných zařízení splnily očekávání. To se zejména projevilo provozní spolehlivostí a velice nízkými nároky na údržbu zařízení. Ta v podstatě spočívá jen v péči o dmychadlo - výměně olejové náplně, čištění sacích filtrů a výměně poháněcích řemenů. Samotné fluidní dopravníky a průtokový podavač jsou bezúdržbové. Velice jednoduchý a tedy nenáchylný k poruchám je též řídicí systém celé dopravy. Další velice příjemnou vlastností zařízení je jeho velice dlouhá životnost. Také náhradní díly, pokud jsou už nějaké potřeba, jsou velice levné, snadno dostupné a lehce vyměnitelné. Velice příznivá je ekonomika investice a provozu. Zařízení jako celek, tedy vč. zdroje dopravního vzduchu a odprašovacího zařízení dopravního vzduchu je znatelně investičně méně náročné oproti vysokotlakým systémům pneumatických doprav a hodí se k instalaci zejména při rekonstrukcích odpopílkování. Energetická náročnost je také velice příznivá. Pokud pod výsypkami není dostatečná stavební výška, je možno využít terénních nerovností a průtokový podavač umístit mimo objekt odlučovacího zařízení. Popsaný systém pneumatické dopravy využívá tlaku provzdušněného materiálu. Proto je velice vhodný i k dopravě sypkých materiálů ze zásobních sil, kde se potřebného tlaku dosáhne využitím provzdušňovacího zařízení. Tak lze s výhodou dopravovat nejen popílek, ale i odsiřovací vápence, produkty odsíření a stavební hmoty, jako cement, vápno, sádru a ostatní práškové materiály.
Čtěte také: Žlaby D400 s litinovou mříží pro náročné aplikace
Příklady realizací v energetice
- Teplárna VT Energetika Chomutov (od 1994/1995): První zařízení s kombinací fluidních dopravníků a průtokového podavače. Popílek je dopravován do sila. Provoz bez poškození abrazí, prvky shledány v naprostém pořádku.
- Teplárna Malešice (od 1997): Obdobné zařízení odvádí popílek od výsypek elektroodlučovače. Po 7 letech provozu proběhla větší oprava, jinak bez obtíží i při přechodech na různé druhy paliva.
- Teplárna Chemopetrol a. s. Litvínov (od 2000): Nainstalováno na čtyřech kotlích pro odsun popílku od elektroodlučovačů. Dimenzováno na větší výkonnost (min. 15 t/h) a delší dopravní trasy (100-150 m s převýšením 35 m). Směšovač byl konstrukčně přeřešen a změněn systém přívodu vzduchu pro zvýšení životnosti.
- Teplárna United Energy Komořany (od 2004): Nahradilo nevyhovující sběrné dopravy. Stávající mezizásobník byl využit jako gravitační komora průtokového podavače, sběrné nízkotlaké dopravy byly nahrazeny fluidními dopravníky a komorový podavač podavačem průtokovým.
Gravitační válečkové dopravníky
Gravitační válečkové dopravníky přepravují produkty nebo pracovní procesy z jedné pracovní oblasti do druhé a jsou cenově efektivní a ergonomické pro přesun materiálů. Jsou k dispozici v různých konfiguracích, ale fungují na stejném principu jako ostatní dopravníky. Místo použití motoru k pohybu břemene obvykle gravitační dopravník pohybuje břemenem po rampě nebo osobou tlačící břemeno po plochém dopravníku.
Komponenty a princip
Gravitační válečkový dopravník nemá žádné hnací zařízení, převodové zařízení ani elektrické ovládací zařízení a skládá se pouze ze dvou hlavních částí: rámu a válečku. Povrch tvořený několika válečky nebo válečky umístěnými mezi konstrukcemi může být vodorovný a spoléhat se na lidskou sílu k tlačení zboží pro přepravu; může být také proveden směrem dolů s malým úhlem sklonu, takže zboží se spoléhá na svou gravitaci ve směru přepravy, aby rozdělilo sílu a přepravovalo se samo.
Válečky (obvykle vyrobené z oceli) jsou uloženy v ložiskách (obvykle s olejovým těsněním) a jsou namontovány na hřídeli (šestihranný nebo kruhový hřídel). Hřídel je uzavřena v tvarovaném nebo konstrukčně děrovaném rámu pomocí vnitřních pružin nebo pojistných čepů. Válečkové dopravníky jsou vhodné pro těžší zatížení, kde může být vyžadována trvalá instalace. Velikost válečků a hřídelí závisí na zamýšleném použití. Zakázkové nebo standardní nohy jsou k dispozici v šroubovaných nebo svařovaných konfiguracích v různých výškách. Válečky používané v gravitačních válečkových dopravnících slouží k přepravě produktů ve většině typů gravitačních dopravních systémů. Jsou k dispozici v mnoha velikostech s širokým výběrem ložisek, upínacích prvků a hřídelí.
Typy gravitačních válečkových dopravníků
- Válečkový dopravník s gravitačním pohonem: Nejběžnější typ, nemá motor.
- Gravitační dopravník: Termín často používaný pro válečkové dopravníky bez pásů.
- Lineární gravitační válečkové dopravníky.
- Zakřivené gravitační válečkové dopravníky.
- Teleskopické přenosné válečkové dopravníky.
- Válečkové dopravníky pro těžké náklady: Obvykle s průměrem válečků 2,5", 3,5" nebo větším, méně běžné než motorizované pro těžké náklady.
K dispozici jsou varianty s válci z pozinkované, nerezové oceli, PVC a polyethylenu s vysokým obsahem polymerů. Většina těchto dopravníkových systémů je k dispozici s průměry válců od 1,5" do 1,9". Pro aplikace s extrémním zatížením jsou k dispozici průměry 2,5" a 3,5". Lze je přizpůsobit různým scénářům použití a různým přepravovaným materiálům.
Charakteristiky gravitačního válečkového dopravníku
- Snadná a jednoduchá instalace: Základní komponenty budou nainstalovány před opuštěním továrny, v podstatě není nutná žádná montáž, lze je sestavit a používat.
- Splňují dopravní potřeby: Přímé, odbočující, šikmé a další dodací linky, lze je vytvořit podle potřeb různých forem odboček, slučovacích a dalších dodacích linek a dodací linku lze snadno uzavřít.
- Jednoduché a ekologické balení: Obvykle v dřevěných krabicích nebo kartonech (malé balíky).
- Flexibilní scénáře použití: Lze použít pro expresní přepravu, vykládku automobilů, zpracování potravin a další průmyslová odvětví.
- Nízká hlučnost a vysoká účinnost: Při používání není snadné produkovat hluk, což zvyšuje efektivitu a šetří pracovní sílu a materiální zdroje.
- Bezpečné a nízké náklady na údržbu: Válec s RS utěsněnou vodotěsnou a prachotěsnou konstrukcí se snadno udržuje a může být dokonce bezúdržbový.
tags: #zlab #gravitacni #dopravy #princip #a #vyuziti