КАМЕРНЫЙ НАСОС ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ВОЗДУХОМ ТОРКРЕТ-МАССЫ Российский патент 1995 года по МПК F27D1/16 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для обеспечения транспортировки воздухом торкрет-массы по трубопроводу к наплавочной головке для последующего ее смешения со струей кислорода и подачи на нагретую поверхность кладки печей. Указанные устройства применяются в металлургической, коксохимической, стекольной и других отраслях промышленности.

Описываемое устройство является камерным насосом и может быть также использовано для транспортирования мелкозернистых сыпучих материалов в химии, энергетике, промышленности стройматериалов.

Качество керамической наплавки печей в значительной степени зависит от соотношения торкрет-массы и кислорода, постоянства их подачи и отсутствия пульсаций скорости аэросмеси.

Для обеспечения хорошего качества наплавки необходимо, чтобы камерный насос удовлетворял следующим требованиям: не допускал возможности слеживания торкрет-массы внутри камерного насоса (как во времени, так и от вибраций, связанных с перемещениями камерного насоса); обеспечивал выполнение различных режимов наплавки за счет регулирования концентрации твердого вещества в аэросмеси (от подачи чистого воздуха для продувки трубопровода до выдачи торкрет-массы с минимальным содержанием воздуха в аэросмеси, необходимым для осуществления пневмотранспорта); имел возможность изменения производительности; обеспечивал подачу аэросмеси без пульсаций давления и скорости.

Известно устройство равномерной выдачи порошка [1] предназначенное для обеспечения пневмотранспорта торкрет-массы.

Устройство состоит из питателя, имеющего перемещаемую по вертикали пластину, регулирующую зазор для прохода порошка в аэрационную камеру, где происходят смешивание порошка с поступающим газом-носителем и последующая выдача аэросмеси в трубопровод.

К недостаткам описанного устройства следует отнести отсутствие барботажа торкрет-массы и перемещение пластины в массе порошка, что может привести к его прессованию на выходе и не обеспечит равномерного поступления порошка в аэрационную камеру.

В конструкции питателя поступление порошка и газоносителя идет в вертикальной плоскости навстречу друг другу с последующим поворотом на 90^о и не может обеспечить надежной работы при высоких концентрациях твердого материала в аэросмеси.

Известно устройство [2] для пламенного напыления огнеупорного материала, состоящее из хранилища порошкового материала, соединенного с источником подачи сжатого газа-носителя, имеющее подающие средства в виде шнека, приводимого во вращение пневматическим двигателем, и газового потока, диспергирующего и транспортирующего материал.

Недостатками указанного устройства являются: наличие малонадежных механических частей пневмодвигателя, шнека, его подшипников и узлов уплотнения, работающих в условиях абразивного износа; отсутствие барботажа порошка, что может привести к неравномерному поступлению на шнековое подающее устройство.

Наиболее близким к предлагаемому является камерный насос для транспортировки воздухом торкрет-массы, содержащей герметичную камеру с размещенным на ее крышке узлом загрузки огнеупорного порошка, расположенным у выходного отверстия камеры отсечным клапаном, предохранительный пневмоклапан, расположенное над отсечным клапаном в нижней части камеры аэрирующее устройство с направленными вниз вертикальными отверстиями и инжектор для транспортировки торкрет-смеси в транспортный трубопровод [3]
Недостатками прототипа являются невозможность обеспечения равномерного аэрирования порошка, имеющего способность слеживаться, по поперечному сечению камеры; недостаточное регулирование концентрации твердого материала в аэросмеси, что не позволяет в случае необходимости четко изменять режимы наплавки.

Целью изобретения является повышение надежности работы камерного насоса при различных составах используемых торкрет-масс и разных режимах работы.

Цель достигается тем, что в известном камерном насосе для транспортировки воздухом торкрет-массы, содержащем герметичную камеру с размещенным на ее крышке узлом загрузки огнеупорного порошка, расположенным у выходного отверстия камеры отсечным клапаном, предохранительный пневмоклапан, расположенное над отсечным клапаном в нижней части камеры аэрирующее устройство с направленными вниз вертикальными отверстиями и инжектор для транспортировки торкрет-смеси в транспортный трубопровод, предохранительный пневмоклапан размещен на крышке камеры, аэрирующее устройство выполнено кольцеобразной формы с размещенными по периметру камеры в один ряд вертикальными отверстиями, соединенными общей закрытой упругим кольцом кольцевой проточкой, а инжектор для транспортировки торкрет-смеси в транспортный трубопровод выполнен в виде размещенной внутри емкости вдоль вертикальной оси над ее выходным отверстием трубы с возможностью вертикального перемещения и выполнения ею функции отсечного клапана.

На фиг. 1 показан камерный насос, поперечный разрез; на фиг.2 узел I на фиг.1; на фиг.3 узел II на фиг.1.

Камерный насос включает герметичную камеру 1, внутри которой в уплотнении расположена инжекционная труба 2. Корпус снабжен патрубком 3 для загрузки торкрет-массы и лапами 4 для установки на раме 5 передвижной тележки (не показана). На крышке камерного насоса расположен предохранительный пневмоклапан 6, включающий шток 7, пружину 8, корпус 9, регулирующий винт 10 с упорной шайбой 11, фильтр 12, уплотнительную прокладку 13. Снизу клапан закрыт кожухом 14.

К нижнему фланцу корпуса крепится аэрирующее устройство, кольцевой барботер 15 с уплотняющим упругим кольцом 16, штуцером 17 и корпус 18 инжекционного клапана, имеющий патрубок 19 для выдачи торкрет-массы в трубопровод.

Подготовка камерного насоса к работе осуществляется следующим образом.

Загрузка насоса торкрет-массой производится через патрубок 3 при опущенной инжекционной трубе 2 до упора ее конической части в корпус 18 инжекционного клапана, после чего корпус насоса герметизируется, а к инжекционной трубе 2 и штуцеру 17 барботера подается сжатый воздух. В этом положении инжекционный клапан закрыт вследствие плотного прилегания конических поверхностей клапана-трубы 2 и корпуса 18, что препятствует проходу порошка из насоса в патрубок 19 и транспортный трубопровод.

Сжатый воздух из внутренней полости барботера проходит через его вертикальные каналы, размещенные по периметру камеры в один ряд, и кольцевую проточку, отжимает упругое кольцо 16 и поступает внутрь, просачиваясь сквозь слой торкрет-массы в верхнюю часть насоса, создавая избыточное давление внутри камерного насоса, величина которого зависит от степени сжатия пружины 8 винтом 10 предохранительного клапана. При дальнейшем поступлении воздуха происходит его сброс в атмосферу. Очистка воздуха обеспечивается кожухом 14 и фильтром 12.

Работа камерного насоса по выдаче аэросмеси происходит при открытии инжекционного клапана, т. е. подъеме трубы 2 и создании кольцевой щели между коническими поверхностями трубы и корпуса 18. При этом сжатый воздух, выходя с повышенной скоростью из трубы 2 в патрубок 19 через отверстие малого диаметра, создает в районе кольцевой щели зону пониженного давления, куда засасывается торкрет-масса. На движение частиц в зону всасывания действуют силы веса и перепад давления между верхней частью корпуса и зоной инжекционного разрежения.

Барботаж торкрет-массы осуществляется за счет встречного движения частиц сверху вниз и подъема воздуха от барботера снизу вверх. Расход воздуха из барботера должен соответствовать объему торкрет-массы, выдаваемой через патрубок 19 в транспортный трубопровод к наплавочной головке.

Предлагаемая конструкция камерного насоса исключает слеживание материала в насосе за счет его постоянного барботирования; обеспечивает регулирование концентрации твердого материала в аэросмеси за счет изменения кольцевой щели от нуля до некоторой оптимальной величины и, следовательно, изменение режимов наплавки; позволяет менять производительность насоса за счет изменения давления воздуха в корпусе (настройки предохранительного клапана); обеспечивает стабилизацию скорости аэросмеси на выходе за счет совместного действия барботажа и инжекции.

Использование: в конструкциях камерных насосов, предназначенных для транспортирования воздухом торкрет-массы, используемой для наплавки кладки печей в металлургической, коксохимической, стекольной отраслях промышленности, для пневматического транспортирования других мелкозернистых сыпучих материалов. Сущность изобретения: насос состоит из герметичной камеры, установленной на тележке, и содержит патрубок загрузки торкрет-массы, узлы подачи воздуха и выдачи аэросмеси в транспортный трубопровод, предохранительный пневмоклапан, размещенный на крышке камеры, аэрирующее устройство, кольцевой барботер с размещенными по периметру камеры в один ряд вертикальными отверстиями, направленными вниз и соединенными общей закрытой упругим кольцом кольцевой проточкой. Инжекционная труба для транспортировки торкрет-массы в транспортный трубопровод размещена внутри камеры вдоль ее вертикальной оси над выходным отверстием с возможностью вертикального перемещения и выполнения ею функции отсечного клапана. 4 ил.

КАМЕРНЫЙ НАСОС ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ВОЗДУХОМ ТОРКРЕТ-МАССЫ, содержащий герметичную камеру с размещенным на ее крышке узлом загрузки огнеупорного порошка и расположенным у выходного отверстия камеры отсечным клапаном, предохранительный пневмоклапан, расположенное над отсечным клапаном в нижней части камеры аэрирующее устройство с направленными вниз вертикальными отверстиями и инжектор для транспортировки торкрет-смеси в транспортный трубопровод, отличающийся тем, что предохранительный пневмоклапан размещен на крышке камеры, аэрирующее устройство выполнено кольцеобразным с размещенными по периметру камеры в один ряд вертикальными отверстиями, соединенными общей закрытой упругим кольцом кольцевой проточкой, а инжектор для транспортировки торкрет-массы в транспортный трубопровод выполнен в виде размещенной в камере вдоль вертикальной оси над ее выходным отверстием трубы с возможностью вертикального перемещения и выполнения ею функции отсечного клапана.