ЦЕМЕНТНЫЙ СКЛАД Российский патент 2011 года по МПК B65G53/00 B65G3/00 

Изобретение относится к области промышленного хранения или транспортировки сыпучих материалов и может быть использовано при пневматической транспортировке сыпучих материалов, а более конкретно при производстве строительных материалов из цемента, и представляет собой комплексное решение технической задачи, объединенное в одно целое одним изобретательским замыслом.

Известен цементный склад, включающий силосы цемента, установленные на опорные конструкции, цементопроводы, соединительные фланцы, индикаторы уровня, устройства для запирания силоса, вибраторы, источник сжатого воздуха, систему очистки, соединительные трубы, связывающие силосы в единую систему [1].

Известный склад обладает тем недостатком, что используемая система подачи цемента на производстве требует применения достаточно мощного насоса, что способствует износу фильтров с последующей их частой заменой, сказывающейся на цене и расходах по эксплуатации силосного склада. При уплотнении цемента в силосах используются вибраторы, которые создают шум и малоэффективны. Кроме этого, установленные фильтры требуют регулярной очистки и со временем замены фильтрующих элементов, эффективность которых составляет 96%.

Известен также наиболее близкий по технической сущности и достигаемому техническому эффекту цементный склад (прототип), включающий силосы цемента, установленные на опорные конструкции и соединенные между собой посредством труб в единую систему, индикаторы уровня цемента, устройства для запирания силоса, источник сжатого воздуха, систему очистки, цементопроводы, связанные с силосами, цементные емкости, с одной стороны связанные с силосами посредством устройства для запирания силоса [2].

Однако известный склад также обладает тем недостатком, что используемая система подачи цемента в производстве также требует применения достаточно мощного насоса для создания необходимого давления воздуха в воздухопроводах для подачи цемента, что способствует износу фильтров с последующей их частой заменой, сказывающейся на цене и расходах по эксплуатации силосного склада, а с точки зрения экологии - загрязнение окружающего склад пространства. Кроме того, при одинаковых диаметрах подводящего воздухопровода и разгрузочного трубопровода, в последнем образуются заторы, снижающие эффективную деятельность работы склада.

Для устранения указанных недостатков необходимо повысить степень подвижности цемента при транспортировке по трубопроводам без образования заторов из сыпучего вещества и снизить энергопотребления для этих целей путем использования более дешевых источников энергии, например источника сжатого воздуха, а также устранение каких-либо потерь цемента в окружающее пространство.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве, включающем силосы цемента, установленные на опорные конструкции и соединенные между собой посредством труб в единую систему, индикаторы уровня, устройства для запирания силоса, источник сжатого воздуха, цементопроводы, связанные с силосами, цементные емкости, с одной стороны связанные с силосами посредством устройств для запирания силосов, разгрузочный трубопровод и подающий воздухопровод, на выходе из силосов расположены устройства для возбуждения уплотненного цемента, устройства для запирания силосов выполнены в виде пневмозатворов, приводимых в действие с помощью воздуха, подаваемого по воздухопроводам из источника сжатого воздуха через золотник, закрывающий и открывающий воздушные трубы, одна из которых соединена с пневмозатвором, а вторая - с устройством для возбуждения уплотненного цемента, цементные емкости содержат устройство для возбуждения цемента, состоящее из решетки с закрепленной на ней по контуру плотной тканью, делящей пространство емкости на верхнюю и нижнюю части, при этом нижняя часть соединена с подающим воздухопроводом, склад снабжен емкостью с водой, соединенной гибкой трубой с силосом, и индикаторами уровня наполнения цементом силосов.

Другое отличие состоит в том, что в известном устройстве разгрузочный трубопровод в емкости с цементом имеет диаметр, в 5-7 раз превышающий диметр подающего воздухопровода. Еще одно отличие состоит в том, что устройство для открытия и закрытия разгрузочного и подающего воздухопровода выполнено в виде золотника. Кроме того, устройство для возбуждения уплотненного цемента выполнено в виде аэратора.

Соединение пневмозатвора с силосом с одной стороны и цементной емкостью с другой стороны позволяет перекрывать поток цемента, перемещающийся под собственным весом из силоса в цементную емкость. При этом работа по открыванию и закрыванию производится за счет нагнетания воздушного давления в пневмоцилиндре, подаваемого по воздухопроводу через золотник к пневмозатвору.

Соединение цементной емкости с силосом через пневмозатвор с одной стороны и золотником посредством воздухопровода с другой стороны позволяет сохранять и перемещать цемент из цементной емкости по разгрузочному трубопроводу, благодаря действию воздушного давления нагнетаемого устройством сжатого воздуха через золотник по подающим воздухопроводам.

Соединение разгрузочного трубопровода с нижней частью цементной емкости необходимо для эффективного выхода цемента из нее.

Выполнение разгрузочного трубопровода, превышающего диметр подающего воздухопровода в 5-7 раз, необходимо, чтобы устранить образование цементной пробки в трубопроводе меньшего диаметра, а также обеспечения свободного перетекания цемента при заданном давлении - от 0,5 до 1,2 атм.

Выполнение цементной емкости из двух полостей, верхней и нижней, разделенной решеткой с натянутой на ней плотной тканью, позволяет при подведении в нижнюю полость по подающим воздухопроводам воздуха под давлением, приводить в подвижное состояние цемент, располагающийся на ткани решетки. Тем самым для транспортирования цемента воздушное давление, по сравнению с известным устройством, снижается от 4 до 10 раз.

Соединение золотников с пневмозатворами посредством воздухопровода, с цементной емкостью посредством подающего воздухопровода, необходимо для выполнения функции перераспределения воздушного потока к пневмозатворам и цементным емкостям. Возможность автоматического переключения способствует регулированию подачи цемента из силоса в цилиндрические емкости для заполнения до требуемого объема и выгрузки цемента из цементной емкости по ее заполнению.

Соединение емкости с водой с силосом, который имеет наибольшую вместимость цемента, с помощью гибкого трубопровода, позволяет захваченную воздушным потоком цементную пыль, образующуюся при загрузке силоса цементовозом, подавать по гибкому трубопроводу в емкость с водой, где происходит очистка воздуха, путем отделения цементной пыли, в водной среде, и тем самым отказаться от стационарной установки по очистке воздуха, например рукавных фильтров. В совокупности это обеспечивает 100% очистку воздуха от цементной пыли.

Выполнение устройства для возбуждения уплотненного цемента в виде аэратора, установленного на выходе из силоса, позволяет приводить цемент в возбужденное состояние с помощью воздушного давления, подводимого по воздухопроводу.

Дополнительно произведенный поиск в научно-технической литературе показал, что приведенная совокупность существенных признаков в ней не обнаружена. Таким образом, приведенная совокупность признаков обеспечивает удовлетворение критериев патентоспособности, а именно: новизна, изобретательский уровень, промышленная применимость, а также получение технического решения, выражающегося в уменьшении энергопотребности, качестве очистки и транспортирования цемента.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где в схематичном виде на фиг.1 представлена принципиальная схема склада цемента; на фиг.2 - система очистки; на фиг.3 - разрез емкости цемента; на фиг.4 - разрез емкости цемента по 1-1.

Склад цемента состоит из цементовоза 1, соединенного с помощью цементопроводов 2 с силосами 3, 4, 5, установленными на опорные конструкции 6; индикаторов уровня 7 для отслеживания наполнения цементом силосов 3, 4 и 5, которые связаны между собой трубами 8; устройств для возбуждения уплотненного цемента в виде аэраторов 9, установленных на выходе из силосов 3, 4 и 5. При этом силос 5 с помощью гибкого трубопровода 10 соединен с емкостью с водой 11 (фиг.2). Устройства для запирания силосов, выполнены в виде пневмозатворов 12, которые закреплены на цементных емкостях 13 и приводятся в действие с помощью воздуха, подаваемого по воздухопроводам 14 из источника сжатого воздуха 15,связанного с устройством для сбора конденсата 16 посредством воздухопровода 14, другой конец которого связан с золотником 17. Золотник 17 связан через подающий воздухопровод 19 с цементными емкостями 13 и посредством воздухопровода 14 через золотник 18 с аэратором 9. Подающий воздухопровод 19 через золотники 17 и сопла 20 связан с цементными емкостями 13. Цементные емкости содержат устройства для возбуждения цемента, состоящие из решетки 21 на основании 22, к которой по контуру закреплена плотная ткань 23, например из парусины, делящей пространство емкости 13 на верхнюю и нижнюю части, при этом нижняя часть соединена с подающим воздухопроводом 19. Основание 22 выполнено в виде треугольной формы и жестко связано с боковыми стенками цементных емкостей 13.

Контроль за наполнением цементной емкости 13 цементом осуществляется с помощью датчиков 24. Цементная емкость 13 имеет выходную трубу 25, соединенную с разгрузочным трубопроводом 26.

Склад цемента работает следующим образом.

Из цементовоза 1 выполняют перегрузку цемента с применением воздушного давления, создаваемого установкой сжатого воздуха по цементопроводу 2 в силос 3, установленный на опорных конструкциях 6, в котором осуществляется хранение. Цемент по цементопроводу 2 поднимается до требуемого уровня и попадает в силосы 3, 4, 5 в вихревом потоке. Отслеживание заполнения цементом силоса 3 осуществляется с помощью индикатора уровня 7. Большая часть цемента оседает в силосе 3, а незначительная часть по трубам 8, с помощью воздуха, который постепенно теряет скорость, перемещается и оседает в последующем силосе 4. Таким образом, воздушная цементная пыль перемещается до конечного силоса 5, который на выходе имеет гибкий трубопровод 10, помещенный в емкость с водой 11, применяемый для очистки воздуха. Способ загрузки цемента из цементовоза 1 можно производить как в силос 3,так и 4 или 5, с помощью цементопровода 2. При долговременном хранении цемента в силосах 3, 4, 5 происходит его уплотнение, что затрудняет выход через пневмозатворы 12. Для ликвидации уплотнения приводят в действие аэраторы 9, которые установлены на выходе из каждого силоса. Для аэрации, выполняется подача сжатого воздуха по воздухопроводу 14 через золотник 18, который выполняет функцию по закрытию и открытию воздушных труб, одна из которых соединена с пневмозатвором 12, а вторая с аэратором 9. Подаваемый воздух через аэраторы 9 приводит в возбужденное состояние уплотненный цемент, разрыхляя его, приводя в состояние, при котором он мог перемещаться под собственным весом через пневмозатор 12.

При необходимости использования цемента, помещенного в силосах 3, 4, 5, для производственных целей, осуществляют его перемещение в цементные емкости 13 посредством открытия пневмозатвора 12, располагающегося между силосами 3, 4, 5 и цементными емкостями 13, предварительно выполняя процедуру аэрации силосов, с использованием аэраторов 9. Работа по открытию и закрытию пневмозатворов 12 происходит посредством давления воздуха, подающегося из установки сжатого воздуха 15 по воздухопроводу 14.

Наполнение цементом цементных емкостей 13 из силосов 3, 4, 5, производится до фиксированной отметки, на которой установлен контрольный датчик 24. При достижении цементом уровня, на котором находится контрольный датчик 24, происходит автоматическое закрытие пневмозатворов 12. При этом прекращается подача цемента в цементные емкости 13.

Для подачи цемента в производство включают установку сжатого воздуха 15, которая соединена посредством воздухопровода 14 через золотник 17 и подающий воздухопровод 19 с цементными емкостями 13. Воздух подается под давлением, через сопла 20 в цементные емкости 13, разделенные решеткой 21 на две полости. Воздух, подающийся через сопла 20, проходит через ячейки плотной ткани 23, приводя в подвижное состояние цемент. За счет воздушного давления происходит перемещение цемента из цементных емкостей 13 через выходные трубы 25 по разгрузочному трубопроводу 26 к потребителю, для дальнейшего использования в производстве строительного материала.

Применение предложенного устройство по сравнению с прототипом [2] обеспечивает получение технического, а также экономического эффекта, отражающегося на цене и расходах по эксплуатации силосного склада. Кроме того, достигается также экологический эффект, заключающийся в 100% очистке воздуха от цементной пыли.

Источники информации

1. См. сайт завода «Стройбетон» http://www.ibeton.ru.

2. А.С. СССР № 506557 по кл. B65G 53/28, БИ № 10, 1976. «Склад сыпучих материалов».

Изобретение относится к области промышленного хранения или транспортировки сыпучих материалов и может быть использовано при пневматической транспортировке сыпучих материалов, а более конкретно при производстве строительных материалов из цемента. Согласно изобретению склад содержит емкость с водой, соединенную гибкой трубой с силосом, цементные емкости, связанные с силосами цемента посредством устройств для запирания силосов. Устройства для запирания силосов выполнены в виде пневмозатворов. Устройство для возбуждения цемента в цементных емкостях состоит из решетки с закрепленной на ней по контуру плотной тканью, делящей пространство емкости на верхнюю и нижнюю части, при этом нижняя часть соединена с подающим трубопроводом. Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в обеспечении очистки воздуха и снижении требуемого воздушного давления. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Цементный склад, включающий силосы цемента, установленные на опорные конструкции и соединенные между собой посредством труб в единую систему, устройства для запирания силосов, источник сжатого воздуха, цементопроводы, связанные с силосами, цементные емкости, с одной стороны связанные с силосами посредством устройств для запирания силосов, разгрузочный трубопровод и подающий воздухопровод, отличающийся тем, что на выходе из силосов расположены устройства для возбуждения уплотненного цемента, устройства для запирания силосов выполнены в виде пневмозатворов, приводимых в действие с помощью воздуха, подаваемого по воздухопроводам из источника сжатого воздуха через золотник, закрывающий и открывающий воздушные трубы, одна из которых соединена с пневмозатвором, а вторая - с устройством для возбуждения уплотненного цемента, цементные емкости содержат устройство для возбуждения цемента, состоящее из решетки с закрепленной на ней по контуру плотной тканью, делящей пространство емкости на верхнюю и нижнюю части, при этом нижняя часть соединена с подающим воздухопроводом, склад снабжен емкостью с водой, соединенной гибкой трубой с силосом, и индикаторами уровня наполнения цементом силосов.

2. Цементный склад по п.1, отличающийся тем, что разгрузочный трубопровод имеет диаметр, в 5-7 раз превышающий диаметр подающего воздухопровода.

3. Цементный склад по п.1, отличающийся тем, что устройство для открытия и закрытия подающего воздухопровода выполнено в виде золотника.

4. Цементный склад по п.1, отличающийся тем, что устройство для возбуждения уплотненного цемента выполнено в виде аэратора.