Устройство пневмопочты
Устройство и принцип работы пневмопочты
Пневматическая почта — инженерная система, предназначенная для транспортировки небольших грузов со скоростью до 8-12 метров в секунду, по трубопроводу, под давлением воздуха. Пересылка осуществляется между станциями, в специальных контейнерах.
Конфигурация пневмопочты зависит от конкретных задач — от простой, на две станции приема-передачи, до разветвленной системы, с большим количеством линий и обширным настраиваемым функционалом, которая может охватывать несколько этажей и отдельно стоящих зданий.
Основные отличия типов пневмопочты:
- Односторонние
- Двухсторонние
- Внешний диаметр: 110, 160, 200 мм
- Металлические или полимерные трубы
- На основе релейной электроники
- На основе программируемой электроники
Элементы пневмопочты
Путевая трасса
В качестве путевой трассы в системе пневмопочты используются трубы диаметром от 63 до 315 мм. Самые распространенные — 110 и 160 мм. Трасса состоит из прямых участков, поворотов, отводов, переходников, соединительных муфт, компенсаторов и крепежных хомутов. Элементы трассы соединяются муфтами с помощью клея или зажимными муфтами из оцинкованной или нержавеющей стали.
Основные применяемые материалы:
- ПВХ. Белый, серый или прозрачный
- ПВХ с ионами серебра, с антибактериальным действием
- PC/ABS безгалогенный, не выделяет коррозионные и токсичные газы при горении
- ПММА прозрачный. Идеален для внешней декоративной прокладки
- PEHD. Подходит для подземной прокладки
- Нержавеющая или оцинкованная сталь
Воздуходувка
Для создания давления или вакуума в современной пневмопочте применяются вихревые воздуходувки.
- С однофазными электромоторами с графитовыми щетками. Бюджетные, но недолговечные. Для небольших систем и небольшой интенсивности эксплуатации
- С трехфазными асинхронными электромоторами. Долговечны и подходят для интенсивной эксплуатации
Последние комплектуются преобразователями частоты, что позволяет повысить энергоэффективность системы и добиться плавного запуска контейнера, более тонкой по сравнению с механическими дросселями настройки скорости, применять несколько скоростных режимов – для стандартных пересылок и для пересылок с чувствительными материалами.
В системе может быть несколько линий. Для каждой линии требуется как минимум одна воздуходувка.
Станции
Станции, или терминалы, относятся к основному оборудованию системы пневмопочты, именно со станциями непосредственно контактирует пользователь. Включают в себя электромоторы, датчики, контроллер, панель управления, оповещающую индикацию. Как правило, имеют металлический корпус.
Основные типы станций:
- Механические. С ручной загрузкой и выгрузкой
- Автоматические. С ручной или автоматической загрузкой и выгрузкой.
- С мягкой, горизонтальной выгрузкой для сенситивных материалов
- С контролем доступа посредством индивидуальных карт, биометрических сканеров, ПИН-кода
- С оборудованием для радиочастотной идентификации контейнеров (RFID).
Стрелки
Переводящие устройства — диверторы, или стрелки, относятся к оборудованию пневмопочты. Включают в себя электромотор, датчики, контроллер. Как правило, имеют металлический корпус.
Предназначены для разветвления трассы, смены направление движения контейнеров и перемещения их между линиями, для изменения точки забора воздуха. Линейные распределители, соединяющие отдельные линии, могут аккумулировать контейнеры, распределяя их по мере освобождения линий системы.
Датчики.
Магнитные, оптические, механические – применяются для корректного позиционирования устройств и для отслеживания контейнеров во время транспортировки. Устанавливаются в корпусах оборудования и на внешних участках трассы.
Контейнеры
Контейнеры или капсулы пневмопочты – это перевозчики, «транспорты» для грузов пользователя. Только контейнеры пересылаются по пневмопочте.
Представляют из себя цилиндрические закрытые емкости с крышками и уплотнительными кольцами. В пластиковом или металлическом корпусе. Бывают герметичными, устойчивыми к протеканию или негерметичными. Оснащаются транспондерами для радиочастотной идентификации.
Крышки контейнеров бывают поворотные, откидные, или отвинчивающиеся. Контейнеры с отвинчивающимися крышками наиболее просты и долговечны, но наименее эффективны по трудозатратам при работе с ними, и есть опасность раскрытия во время пересылки и попадания содержимого в систему.
Уплотнительные кольца прижимают контейнеры к трубе, изготавливаются из велкро или из войлока. Кольца из войлока — долговечные. Кольца из велкро — изнашиваются интенсивнее и требуют периодической замены, однако обеспечивают ощутимо более высокое качество пересылки по показателям скорости, тишины, вибрации, ударов, и удобство в санитарной обработке.
Полезная нагрузка контейнера зависит от его конструкции и производительности воздуходувки, и составляет стандартно до 1,5 кг для системы 110 мм и до 4 кг для системы 160 мм.
Управление (контроллер)
Пневмопочта на основе релейной электроники — наиболее бюджетное решение. Чаще всего включает от 2-х до 4-х станций. Обладает минимально необходимым функционалом. Эксплуатация и поддержание в рабочем состоянии релейных систем на 5 и более станций, в сравнении с современными, экономически не целесообразно. Не может быть расширена без замены электроники. Применяется редко и считается устаревшей.
Пневмопочта на основе микропроцессорной электроники – модульная. Может включать от двух до сотен станций. От одной, до десятков линий. Подходит для расширения без замены электроники и для модернизации, в том числе с обновлением электроники, без замены корпусов.
Существует два типа главных контроллеров:
- Программируемые контроллеры. Надежны и обладают широким функционалом. Однако интерфейс контроллеров неудобен для пользователя. Возможна трансляция информации на внешний или встроенный принтер, или на ПК. В случае выхода из строя сложно оперативно заменить или отремонтировать.
- Системы под управлением ПК с программным обеспечением. Обладают богатым функционалом, возможностями для расширения, обновления и интеграции с другими инженерными системами. Дружественный для пользователя интерфейс, для мониторинга, ручного управления и информирования, в том числе дистанционно. А самодиагностика и восстановление работы аппаратной части и операционной системы компьютера в случае отключения или сбоев, или оперативная простая замена компьютера (переключение на другой, резервный, например) в случае выхода из строя, делают такую систему пневмопочты наиболее отказоустойчивой.
Принцип работы пневмопочты
Процедуры, выполняемые для пересылки по пневмопочте, зависят от: марки, модели, типа оборудования и электроники, масштаба системы. Однако общая логика работы современной пневмопочты одинакова.
Пневмопочта может состоять из одной или нескольких линий, с возможностью передачи между линиями или без.
Каждая линия системы оснащается воздуходувкой для создания в трубопроводе необходимого давления или разряжения воздуха. В линиях, с возможностью пересылки в обе стороны, одновременно транспортируется только один контейнер. Каждая следующая операция выполняется в порядке очередности, после завершения предыдущей. Таким образом, при нормальной работе исключено пересечение или столкновение контейнеров. Одна линия – только один контейнер в трубе. Одновременная транспортировка нескольких контейнеров возможна в односторонних линиях, оборудованных для этих целей.
1. Загрузка
Предназначенные для пересылки материалы должны быть соответствующим оразом упакованы: сыпучие и жидкие — в герметичные емкости; горячие, охлажденные или замороженные – в термопакеты; хрупкие и сенситивные материалы в амортизирующую защитную упаковку. Затем материалы закладываются в транспортный контейнер. Для отправки пользователь загружает контейнер в приемный отсек станции и вводит на клавиатуре панели управления адрес получателя, или нажимает клавишу адресата на пульте. Возможна функция автоматической отправки, без необходимости ввода адреса назначения и подтверждения отправки.
2. Подготовка системы
Транспортировка начинается сразу или заявка регистрируется в очереди, если пневмопочта занята. В системах с количеством станций более двух, перед началом отправки производится позиционирование устройств для построения маршрута. Для пересылки по маршруту «отправитель – получатель», если станции находятся на одном участке линии, путь выстраивается один раз. Если пневмопочта разветвленная и станции на разных участках линии или на разных линиях, транспортировка выполняется по маршруту «отправитель – точка разворота — получатель», по такой схеме путь может быть сколь угодно сложным с несколькими этапами выстраивания маршрута. «Точкой разворота» могут быть станции или переводящие устройства, после которых система может направить контейнер к станции назначения, сменив направление транспортировки.
3. Запуск и транспортировка
Только после успешного завершения позиционирования, автоматическая станция загружает контейнер в путевой трубопровод. Далее включается воздуходувка, а воздушная стрелка задает направление потока воздуха, в зависимости от направления пересылки по маршруту. Этапы движения контейнера в пневмопочте регистрируются оптическими или механическими датчиками – загрузка в станцию, выгрузка в трубу, прохождение через переводящие устройства и транзитные станции, прием на станции назначения и выгрузка из системы.
4. Завершение
После выгрузки контейнера на станции назначения, пневмопочта переходит в режим ожидания или приступает к следующей транспортировке. Начало движения, само движение, остановка контейнера происходит мягко и тихо, благодаря: воздушным подушкам в точках выгрузки и разворота контейнеров; плавной смене давления и вакуума с помощью воздушных стрелок, задержкам старта воздуходувки; плавному разгону воздуходувок с преобразователями частоты; уплотнительным кольцам контейнеров. При применении исправных, рекомендованных производителем контейнеров, не происходит ударов и трения твердых элементов корпуса контейнера и трубопровода.
Обратитесь к нашим экспертам
узнайте, как комплексные решения по автоматизации госпитальной логистики могут повысить эффективность, снизить затраты и улучшить качество обслуживания в вашем учреждении.