УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ИЛИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПЫЛЕВИДНОГО, ПОРОШКООБРАЗНОГО ИЛИ ЗЕРНИСТОГО СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2006 года по МПК B65G53/52 

Область техники

Изобретение относится к устройству для пневматического или гидравлического транспортирования пылевидного, порошкообразного или зернистого сыпучего материала в соответствии с формулой изобретения 1.

Уровень техники

Из патентного документа DE 1506848 известно устройство, в котором параллельно главному материалопроводу расположен обводной трубопровод. Обводной трубопровод имеет входные и выходные отверстия, расположенные на определенном расстоянии друг от друга. Между входными и выходными отверстиями находится запорный орган обводного трубопровода, таким образом рабочая (транспортирующая) среда обводного трубопровода на определенных расстояниях вводится в главный материалопровод и опять выводится из него в обводной трубопровод.

Из патентного документа DE 2102301 известно устройство, в котором обводной трубопровод расположен внутри главного материалопровода. В обводном трубопроводе образованы выходные отверстия посредством первого языка, который на стороне дна сформирован с наклоном к потоку транспортируемого материала по направлению в обводной трубопровод. Ниже по направлении потока сформирован второй язык в одинаковом направлении с целью образования отверстия для повторного ввода. И в этой конструкции, так же как в случае вышеописанной конструкции, предусмотрено, чтобы при образовании в материалопроводе прочно удерживающейся пробки материала обеспечить разрыхление материала посредством подачи рабочего воздуха из обводного трубопровода.

Далее, из патентного документа ЕР 0160661 известно устройство, в котором во внутренней трубе, служащей обводным трубопроводом, между выпускным и впускным отверстиями расположен вертикально установленный диск, имеющий, как минимум, одно отверстие.

Это отверстие может быть выполнено в виде круглого отверстия или щели. С помощью этой меры должно быть обеспечено непрерывное завихрение сыпучего материала в материалопроводе настолько интенсивно, чтобы с самого начала было исключено образование прочно удерживающихся пробок материала. Даже при возникновении пробок материала рабочая среда (например, воздух) из внутренней трубы обеспечивает разрыхление пробки материала.

Раскрытие изобретения

В основу изобретения положена задача создания устройства для пневматического или гидравлического транспортирования пылевидного, порошкообразного или зернистого сыпучего материала, при эксплуатации которого уменьшается расход энергии при сохранении функции транспортирования.

Эта задача решается посредством признаков формулы изобретения 1. Предложено устройство для пневматического или гидравлического транспортирования пылевидного, порошкообразного или зернистого сыпучего материала, содержащее материалопровод с внутренней трубой, установленной в нем параллельно оси материалопровода, предпочтительно эксцентрично. Внутренняя труба снабжена отверстиями, размещенными с некоторыми промежутками между ними, и сопротивлениями потоку, которые в зоне указанных отверстий имеют грань или поверхность на стороне входящего потока и грань или поверхность на стороне нисходящего потока, вследствие чего образованы выходные отверстия в материалопроводе и входные отверстия во внутренней трубе. Устройство отличается тем, что поверхности сопротивлений на стороне входящего потока образуют с осью внутренней трубы угол α<90° и отклоняют набегающий поток материала в сторону указанных выходных отверстий.

В устройстве согласно настоящему изобретению грань или поверхность сопротивлений потоку на стороне входящего потока образована с наклоном относительно направления потока таким образом, чтобы набегающий ударный поток транспортируемого материала отклонялся к выходному отверстию. Сопротивление потоку материала выполняется предпочтительно в виде диска или диафрагмы, что, однако, не является условием для функционирования.

В соответствии с одним вариантом выполнения изобретения поверхность на стороне входящего потока или соответственно сопротивление потоку доходит приблизительно до самой низкой точки отверстий. Альтернативно сопротивление потоку может быть явно короче и при определенных обстоятельствах доходить до оси внутренней трубы или быть еще короче.

Сопротивление потоку может иметь, как минимум, одно отверстие, которое образовано, например, в виде круглого отверстия или щели, как это, однако, уже известно из ЕР 10160661.

В конструкции в соответствии с изобретением образовано также предпочтительно единственное сквозное отверстие во внутренней трубе, которое сопротивлением потоку разделено на выходное и входное отверстия. Выходное отверстие может быть выполнено с величиной меньше входного отверстия, равной входному отверстию или больше входного отверстия.

В соответствии с другим вариантом выполнения изобретения в области или зоне сопротивления потоку сформирован угловой вырез во внутреннюю трубу, благодаря чему образованы выпускное и впускное отверстия. Такого рода форма отверстия во внутренней трубе также известна из ЕР 0160661. Согласно данному изобретению вершина угла выреза лежит в области сопротивления потоку или диска соответственно. В соответствии с другим вариантом выполнения изобретения вершина угла выреза может находиться также на определенном расстоянии до поверхности со стороны нисходящего потока приблизительно на оси внутренней трубы.

Углы наклона сторон угла выреза относительно стороны треугольника, соединяющей концы сторон, или гипотенузы также можно выбирать в соответствии с необходимостью. Их величина предпочтительно или также принудительно меньше 90°.

В соответствии с другим вариантом выполнения изобретения внутренняя труба прилегает к внутренней стенке материалопровода. Данный вариант выполнения изобретения также известен из ЕР 0160661. В соответствии с другим вариантом выполнения изобретения внутренняя труба расположена на определенном расстоянии до стенки материалопровода. Правда, из-за этого несколько уменьшается имеющееся для сыпучего материала поперечное сечение транспортирования, с другой стороны, при этом сохраняются условия потока, благодаря которым создаются препятствия закупориванию или образованию пробок из материала.

Как уже упоминалось, сопротивление потоку может быть предпочтительно образовано плоским диском, который подходящим образом устанавливается во внутренней трубе, например посредством сварки.

В соответствии с вариантом выполнения изобретения диск может быть образован в виде полного эллипса или также сегмента эллипса. Форма эллипса при наклонной установке диска в круглой внутренней трубе является обязательной в ее верхней части, если предусмотрено, чтобы диск, как минимум, в верхней части прилегал к стенке внутренней трубы. На нижней кромке форма может быть другой, например, если предусматривается прямая кромка или вырез ограниченной ширины, который расположен с нижнего края.

При образовании устройства транспортирования согласно варианту выполнения изобретения обеспечивается относительно плавное отклонение направления потока транспортируемого материала, благодаря чему вызывается меньше завихрений. С другой стороны из-за сопротивления потоку максимально увеличивается количество материала, возвращаемого в материалопровод. В целом создана конструкция, которая, как минимум, при одинаковой производительности по сравнению с обычными транспортными устройствами и в режиме транспортирования при отсутствии помех требует пониженного расхода энергии. Так как расход энергии при эксплуатации таких транспортных устройств является значительным, соответственно обеспечивается значительная экономия.

Краткий перечень чертежей

Далее подробнее поясняются показанные на чертежах примеры исполнения.

Фиг.1 показывает поперечный и продольный разрез части материалопровода в соответствии с изобретением.

Фиг.2 показывает поперечное и продольное сечение второй формы исполнения материалопровода в соответствии с изобретением.

Фиг.3 показывает поперечное и продольное сечение третьей формы исполнения в соответствии с изобретением.

Фиг.4 показывает поперечное и продольное сечение четвертой формы исполнения в соответствии с изобретением.

Фиг.5 показывает поперечное и продольное сечение пятой формы исполнения в соответствии с изобретением.

Фиг.6 показывает поперечное и продольное сечение шестой формы исполнения в соответствии с изобретением.

На указанных эскизах показаны частично одинаковые детали. Поэтому они имеют одинаковые ссылочные обозначения.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показан материалопровод 1 круглого сечения, какой обычно используется для пневматических или гидравлических транспортных устройств. Транспортируемый материал обозначен позицией 10. Он подается посредством потока транспортируемого материала в направлении, указанном стрелкой 12, причем часть поперечного сечения потока остается свободной от сыпучего материала; в крайнем случае, лишь взвешенные частички находятся над подаваемым на дне материалопровода 1 собственно сыпучим материалом 10. При изображении поперечного сечения на фиг.1 сыпучий материал не показан.

Внутренняя труба 2 с круглым поперечным сечением, но с явно меньшим диаметром прилегает к верхней стороне внутренней стенки материалопровода 1. Внутренняя труба 2 загружается рабочей средой так же, как материалопровод 1. Внутренняя труба 2 имеет на определенных расстояниях угловые вырезы, один из которых показан на фиг.1. Вырезы образуют стороны 3 и 4 угла выреза, вершина которого лежит на оси внутренней трубы 2.

Во внутренней трубе 2 сопротивление потоку представлено в виде эллиптического диска 5, который имеет центральное отверстие 16 круглой формы. Однако поперечное сечение может иметь также эллиптическую форму. Как видно, вершина сторон 3, 4 угла выреза находится в центре диска 5. Диск 5 имеет грань или поверхность на стороне входящего потока и грань или поверхность на стороне нисходящего потока. Поверхность на стороне входящего потока и весь диск 5 наклонены к оси внутренней трубы 14 таким образом, чтобы поток отклонялся наискось вниз в направлении отверстия выреза, как показано изогнутой стрелкой 18. Таким образом, благодаря диску 5 и вырезу образуется выходное отверстие 20 и входное отверстие 22 для рабочей среды.

Угол β, который образован стороной 3 и стороной треугольника, связывающей стороны 3, 4 или гипотенузой, меньше 90° и несколько больше угла δ, который образован стороной 4 и стороной треугольника, связывающей стороны 3, 4, или гипотенузой. Так как, кроме того, нижняя кромка диска 5 делит указанную гипотенузу на больший и меньший отрезки, то следовательно выходное отверстие 20 больше входного отверстия 22.

Только в случае закупоривания получается более или менее интенсивный обратный поток рабочей среды, поступающей из внутренней трубы 2 в главный материалопровод, в то время как в нормальном режиме без закупоривания большая часть продолжает поступать в главный материалопровод. Так как отклонение этого потока транспортируемого материала в главный материалопровод происходит относительно плавно, а также имеется действительно большое поперечное сечение потока между внутренней трубой 2 и внутренним пространством главного материалопровода 1, сопротивление потоку в нормальном режиме в этой части относительно малое. С другой стороны, относительно большое количество рабочей среды может выйти из внутренней трубы в материалопровод в области возможного закупоривания для эффективного разрыхления (устранения) пробки в этом месте.

В варианте исполнения в соответствии с фиг.2 предусмотрен эллиптический сегмент 5а в качестве сопротивления потоку, который, как диск 5 на фиг.1, имеет наклон а относительно оси 14. Особенность заключается в том, что сегмент 5а лишь немного выступает ниже оси 14. Стороны 3, 4 выреза образуют прямой угол, благодаря чему углы β и δ одинаковые. Нижний конец находится на половине длины гипотенузы. Благодаря этому обеспечиваются одинаковые сечения входного и выходного отверстий 20а, 22а.

В варианте исполнения в соответствии с фиг.3 вместо диска 5 согласно фиг.1 с отверстием 16 предусмотрен закрытый диск 5b. В то время как диск 5 в соответствии с фиг.1 доходит приблизительно до нижней наружной стороны внутренней трубы 2, закрытый диск 5b заканчивается над внутренней стенкой внутренней трубы 2. Наклон α соответствует, в свою очередь, наклону дисков 5 и 5а на указанных выше фигурах.

Вырез со сторонами угла 3 и 4 дает вершину, которая хотя и может лежать на оси 14 внутренней трубы 12, но расположена по отношению к диску 5b на определенном расстоянии на стороне нисходящего потока. Благодаря этому получается относительно малый угол α и несколько больший угол δ. Таким образом, поперечное сечение протока для выходного отверстия 20b является особенно большим.

Следует еще отметить, что контур диска 5b внутри внутренней трубы является эллиптическим, но снаружи вполне может принимать любую другую форму генератора завихрений.

Вариант исполнения в соответствии с фиг.4 отличается от такового по фиг.1 тем, что внутренняя труба 2с расположена на расстоянии 6 относительно внутренней стенки материалопровода 1. Исполнение в соответствии с фиг.4 предусматривает проставку 26, которая расположена на определенных расстояниях между материалопроводом 1 и внутренней трубой 2с.

Вариант исполнения в соответствии с фиг.5 идентичен исполнению в соответствии с фиг.2, причем, в свою очередь, между внутренней трубой 2с и материалопроводом 1 предусмотрено расстояние 6.

Вариант исполнения в соответствии с фиг.6 отличается от исполнения в соответствии с фиг.3 тем, что между внутренней трубой 2с и материалопроводом 1 предусмотрено расстояние 6.

Изобретение относится к устройствам для пневматического или гидравлического транспортирования сыпучих материалов. Устройство содержит материалопровод, в котором размещена параллельно ему внутренняя труба. Внутренняя труба имеет расположенные с промежутками отверстия и сопротивления в виде дисков, расположенные в зоне этих отверстий. Диски в части, прилегающей к стенке внутренней трубы, имеют эллиптическую форму и поверхности дисков на стороне набегающего потока образуют с осью внутренней трубы угол α<90° и отклоняют набегающий поток материала в сторону указанных выходных отверстий. Изобретение позволяет обеспечить снижение расхода энергии при осуществлении транспортирования материала. 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для пневматического или гидравлического транспортирования пылевидного, порошкообразного или зернистого сыпучего материала, содержащее материалопровод, в котором установлена параллельно оси материалопровода, предпочтительно эксцентрично, внутренняя труба круглого сечения, причем внутренняя труба снабжена отверстиями, размещенными с промежутками между ними, и расположенными в зоне указанных отверстий сопротивлениями потоку в виде дисков, которые прилегают к внутренней стенке трубы и имеют поверхность на стороне набегающего потока материала и поверхность на стороне уходящего потока, вследствие чего образованы выходные отверстия в материалопровод и входные отверстия во внутреннюю трубу, отличающееся тем, что диски в части, прилегающей к стенке внутренней трубы, имеют эллиптическую форму и поверхности дисков на стороне набегающего потока образуют с осью внутренней трубы угол α<90° и отклоняют набегающий поток материала в сторону указанных выходных отверстий.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поверхность диска на стороне набегающего потока доходит до нижней точки отверстия или выступает в материалопровод.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что диски имеют отверстия, предпочтительно круглые или щелевидные.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что указанные отверстия расположены в зоне оси внутренней трубы.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поверхность диска на стороне набегающего потока заканчивается выше нижней точки соответствующего отверстия.6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что поверхность диска на стороне набегающего потока заканчивается на высоте оси внутренней трубы или ниже этой оси.7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что выходное отверстие выполнено меньшим, чем входное отверстие.8. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что во внутренней трубе в зоне расположения дисков выполнены угловые вырезы, вследствие чего образованы указанные входные и выходные отверстия.9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что вырез проходит выше или ниже оси внутренней трубы.10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что вершина углового выреза лежит в зоне расположения диска.11. Устройство по п.8, отличающееся тем, что вершина углового выреза лежит на расстоянии от поверхности на стороне входящего потока на оси внутренней трубы.12. Устройство по п.8, отличающееся тем, что сторона угла углового выреза, находящаяся со стороны набегающего потока, образует с гипотенузой, т.е. стороной треугольника, соединяющей концы сторон угла углового выреза, угол β<90°.13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что угол β выполнен меньшим, равным или большим, чем угол δ, образованный стороной угла углового выреза, находящейся со стороны уходящего потока, с гипотенузой, т.е. стороной треугольника, соединяющей концы сторон угла углового выреза.14. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что внутренняя труба прилегает к материалопроводу.15. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что внутренняя труба расположена с зазором по отношению к материалопроводу.16. Устройство по любому из пп.1-6 или 9-13, отличающееся тем, что диски имеют форму эллипса.17. Устройство по любому из пп.2-16, отличающееся тем, что диски образованы эллиптическим сегментом.