СИСТЕМА ПОДАЧИ ПЫЛЕВОЗДУШНОЙ СМЕСИ Российский патент 1997 года по МПК F24F13/02 F23C7/00 

Изобретение относится к цементной промышленности, конкретно к пылевоздушным форсункам.

Основная проблема подачи пылевоздушной смеси по длинному консольному трубопроводу это прогиб его при эксплуатации и воздействии высоких температур. Ресурс трубопровода обычно в 3-4 раза меньше, чем межремонтный ресурс печи.

Эта проблема решается различными способами, например применением двойного коаксиального трубопровода (заявка ЕПВ N 02316611 F 23 C 3/00, опубл. 1989), но это повышает стоимость изделия и усложняет конструкцию. Система подачи пылевоздушной смеси по авт.св. СССР N 1521983, содержащая консольный горизонтально установленный трубопровод, проста, но ненадежна: преждевременно выходит из строя в результате прогиба его консольной части.

Эти недостатки частично устранены в системе по патенту РФ N 2007662 Мкл. F 23 C 7/00, опубл. 15.02.94, содержащей одобренный трубопровод с подвеской в двух точках, груз-экран, экран и тепловую изоляцию.

Недостатки прототипа: его сложность, дороговизна, трудности монтажа подвески, нарушения техники безопасности при монтаже растяжек.

Задачей изобретения является снижение стоимости устройства, его упрощение и повышение долговечности.

Указанная задача решается тем, что кроме ребра вдоль верхней части трубопровода, выполняют ребро вдоль его нижней части и фланец на торце трубопровода для предотвращения износа торца. Оребрить целесообразно не весь участок, а примерно его половину L₁/L 0,5.0,6. Подвеску следует осуществлять в точке, расположенной на расстоянии L₂/L₁=0,25.0,3 от его общей длины.

Как вариант, возможно применение подвески на расстоянии 0,05.0,06 от общей длины трубопровода к стороне фланца.

Упрощение конструкции и снижение ее стоимости обеспечивается уменьшением количества деталей по сравнению с прототипом. При этом прогиб трубопровода уменьшился, и ресурс его резко возрос.

На фиг. 1 показана предлагаемая система в сборе; на фиг.2 трубопровод в разрезе; на фиг.3 график для выбора относительных размеров.

Система подачи пылевоздушной смеси (фиг.1) содержит трубопровод 1 из материала 10Х18Н10Т размером 159x7, длиной 7000 мм, с приваренными на половине его длины сверху и снизу ребрами 2 и 3. Подвеска осуществлена в точке Б на расстоянии 2000 мм от фланца 4 посредством цепи 5.

Возможна дополнительная подвеска в точке В на расстоянии 0,05.0,06 от общей длины трубопровода. Это несколько усложнит конструкцию, но уменьшит прогиб за счет увеличения жесткости.

Оптимальный разрез оребрения (фиг.2): δ 10 мм, Н 20,0 мм.

Оребрение целесообразно выполнять (фиг.3) не по всей длине трубопровода, а на длине 0,5.0,6 от его общей длины со стороны фланца, т.к. этот участок наиболее подвержен прогибу, а увеличение длины ребра L₁/L₂ больше 0,6 не приводит к уменьшению прогиба трубопровода 1, но увеличивает его вес, стоимость и расход нержавеющей стали.

Оптимальная точка подвески трубопровода расположена на расстоянии L₂/L= 0,25.0,30. Увеличение или уменьшение этого соотношения приводит к увеличению прогиба трубопровода вследствие рассогласования моментов M1 и M2 относительно точки подвески Б.

При работе системы пылевоздушная смесь по трубопроводу 1 поступает в печь (не показано). Вследствие пластической деформации под действием собственного веса в условиях повышенной температуры часть трубопровода, находящаяся слева от точки подвески Б, стремится прогнуться под действием момента M1, но, так как справа размещена большая часть трубопровода, создается уравновешенный момент M2. Два ребра 2 и 3 увеличивают момент сопротивления трубопровода изгибу в несколько раз за счет их расположения по верхней и нижней образующей трубопровода 1 и большой высоты ребра H/δ_ст= 2,5...5,0.
Наличие фланца 4 предохраняет торец от износа и дополнительно увеличивает жесткость трубопровода. Расположение ребер 2 и 3 слева и справа от точки подвески Б уменьшает прогиб δ₁.

Изготовлен и испытан опытный образец системы подачи пылевоздушной смеси с положительным эффектом. Изобретение пригодно для промышленного применения.

Применение изобретения позволит:
1. Повысить надежность системы подачи пылевоздушной смеси за счет уменьшения прогиба конца трубопровода применением двух ребер вдоль верхней и нижней образующей трубопровода; применением фланца; подвеской в оптимальной точке L₂/L₁=0,25.0,30.

2. Уменьшить стоимость трубопровода за счет упрощения его конструкции.

3. Снизить затраты на дорогостоящие материалы.

4. Уменьшить вес системы.

5. Увеличить ресурс изделия.

6. Облегчить монтаж.

7. Улучшить технику безопасности.

Использование: в области машиностроения. Сущность изобретения: система подачи пылевоздушной смеси содержит горизонтальный участок трубопровода с ребром вдоль его верхней части, вдоль нижней части трубопровода также выполнено ребро на участке 0,5...0,6 от его общей длины. На торце трубопровода установлен фланец, а подвеска прикреплена на расстоянии 0,25...0,3 от его общей длины со стороны фланца, на расстоянии 0,05...0,06 от общей длины трубопровода выполнена дополнительная подвеска. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система подачи пылевоздушной смеси, содержащая горизонтальный участок трубопровода с ребром вдоль его верхней части и подвеску, отличающаяся тем, что вдоль нижней части трубопровода также выполнено ребро на участке 0,5 0,6 его общей длины, на торце трубопровода установлен фланец, а подвеска прикреплена на расстоянии 0,25 0,3 его общей длины со стороны фланца. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что на расстоянии 0,05 0,06 общей длины трубопровода выполнена дополнительная подвеска.