Трубопровод для транспортирования вязких смесей Советский патент 1984 года по МПК B65G53/04 B65G53/54 

05 00 00 СП

1. ТРУБОПРОВОД ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ВЯЗКИХ СМЕСЕЙ, содержащий внешнюю трубу из жесткого материала, расположенную в ней эластичную воздухонепроницаемую трубу, внутренняя полость которой соединена с источником териала, пространство, образованное элас тичной и внешней трубами, радиально раз делено на секции, соединенные с источником сжатого воздуха через связанные с системой управления золотники, отличающийся тем, что, с целью увеличения дальности транспортирования, секции продольно разделены на изолирова ные друг от друга полусекции, золотник каждой из которых соединен с золотником полусекции, расположенной по крайней мере через две секции от упомянутой, по одну сторону от продольной плоскости трубопровода.. 2. Трубопровод по п. 1, отличающийся тем, что внешняя труба выполнена из разрезных вдоль их .образующих патрубков, между продольными н поперечными фланцами которых закреплена эластичная возду с s хонепроницаемая труба. л

Фиг.1

Изобретение относится к области транспортирования вязких материалов по трубам и может быть применено для транспортирования литых закладочных смесей на шахтах угольной и горнорудной промышленности, а также в других отраслях, где применяется транспортирование вязких смесей.

Известен трубопровод для транспортирования вязких смесей, содержаш,ий внешнюю, трубу из жесткого материала, расположенную в ней эластичную воздухонепроницаемую трубу, внутренняя полость которой соединена с источником материала, пространство, образованное эластичной и внешней трубами, радиально разделено на сек-, НИИ, соединенные с источником сжатого воздуха через связанные с системой управления золотники 1.

Недостатком данного трубопровода является небольшая дальность транспортирования, обусловленная тем, что по нему можно осуществлять спуск только по вертикали и транспортировать на ограниченное расстояние по горизонтали, при этом высота вертикального участка ограничена прочностью эластичной трубы, воспринимающей давление смеси, а транспортирование осуществляется самотеком за счет потенциальной энергии столба смеси в вертикальном участке трубопровода, т. е. за счет гидростатического давления Р , где Н - высота столба смеси, У - удельный вес смеси.

Целью изобретения является увеличение дальности транспортирования.

Цель достигается тем, что в трубопроводе для транспортирования вязких смесей, содержащем внешнюю трубу из жесткого материала, расположенную в ней эластичную воздухонепроницаемую трубу, внутренняя полость которой соединена с источником материала, пространство, образованное эластичной и внешней трубами, радиально разделено на. секции, соединенные с источником сжатого воздуха через связанные с системой управления золотники, секции продольно раз делены на изолированные друг от-друга полусекции, золотник каждой из которых соединен с золотником полусекции, расположен 1ой по крайней мере через две секции от указанной, по одну сторону от продольной плосрсти трубопровода.

Причем внешняя труба выполнена из разрезных вдоль их образующих патрубков, между продольными и поперечными фланцами которых закреплена эластичная воздухо.непроницаемая труба.

На фиг. 1. изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - циклограмма принудительного перемещения смеси в трубопроводе.

Трубопровод для транспортирования вязких смесей содержит внешнюю трубу 1 из жесткого материала, расположенную в ней эластнчну(р воздухонепроницаемую трубу 2,

внутренняя полость которой соединена с источником 3 материала. Пространство, образованное эластичной трубой 2 и внешней трубой 1, радиально. разделено на секции, соединенные с источником сжатого воздуха (не показан) через связанные с системой управления золотники 4, соединенные с одной стороны с трубопроводом 5 подачи сжатого воздуха, а с другой -- с .атмосферой. Электроприводы 6 связаны с командоаппа0 ратом 7 системы управления, выполненным в виде программного кулачкового распредустройства. Секции продольно разделены на изолированные друг от друга полусекции 8. Труба 1 выполнена из разрезных вдоль их образующих патрубков 9 между продоль5 ными 10 и поперечными 11 фланцами, на которых закреплена эластичная труба 2.

На горизонтальном участке трубопровода имеются тройниковые отводы 12, а в верхней части вертикального участка- тройни,- ковый отвод 13, соединенный с резервной емкостью 14.

Одна линия управления от командоаппарата 7 соединена со всеми золотниками 4 правых (или левых) полусекций 8 через 1 +К секций, где X - количество секций, вмеща5 ющих единичную порцию транспортируемой смеси, или по крайней мере через две секции при условии, что .

Трубопровод работает следующим образом...

Вязкая смесь, например литая закладоч0 ная смесь, самотеком под действием силы тяжести опускается по вертикальному участку от источника 3 материала. Далее смесь заполняет горизонтальный участок трубопровода и движется, например за счет геодезического напора, создаваемого вертикаль-5 ным столбом смеси )fH.

При этом максимальная дальность транспортирования смеси по горизонтали (1Ьтах) определяется потерями напора на горизонтальном участке, к.оторые не должны превыQ шать запаса энергии столба JfH.

На практике однако возникает необ.ходимость из одной точки приготовления смеси подавать ее на более значительные расстояИия.

С этой целью в предлагаемом устройстве 5 дальнейшее перемещение смеси от точки В (фиг. 1) осуществляется принудительно за счет перистальтического перекачивания смеси порциями.

При единичной порции смеси, равной на пример объему трех секций (К 3), пери.стальтическое перекачивание происходит следующим образом.

в рабрту включается весь участок горизонтального трубопровода правее т. В и c 2-1-К секций левее ее (отрезок Bj-В). Вклют чение в работу участка левее т. В на (2 +К) секций выбрано исходя из того, что транспортирование смеси до т. В осуществляется

самотеком за счет потенциальной энергии .столба смеси в вертикальном участке трубопровода, т. е. за счет гидростатического дги)ления , где Н - высота столба, V- удельный вес смей.

Как видно из энюры давлений на фиг. 1 в т.В гидростатическое давление равно нулю. Следовательно, для того, чтобы иметь запас энергии, позволяющий вталкивать порцию в секции, расположенные левее т. В, необходимо отступить на шаг рабочего периода, т. е. на 2 +К секций.

В пространство между трубой 1 и эластичной трубой 2 полусекций Л,Пг, , Лц П,

(обозначения левых Л и правых П полусекций приведены на фиг. 4) через отверстия золотниками 4 подается сжатый воздух из трубопровода 5. При этом эластичные полусекции , ЛgП7и т. д. пережимают живое сечеиие трубопровода, а порция смеси оказывается изолированной с одной стороны «замком , с другой - «замком . В следующий момент золотники полусекций Л{, Лб, Лк и т. д. отключают их от магистрали сжатого воздуха, а золотники, полусекций Л, Л, Л и т. д. подают в рабочую полость этих полусекций сжлтый воздух, пережимая живое сечение и подвигая порции смеси на длину одной секции.

Эластичные стенкп полусекций Л, Л, Л(( и т. д. под действием поступающих со стороны самотечного участка порций смеси возвращаются в исходное положение.

Последовагельно переключая золотники на полусекциях трубопровода, порцию смеси с каждым последующим переключением принудительно перемещают в направлении разгрузки, а со стороиы самотечного участка поступают новые порции смеси.

С целью предотвращения налипания транспортируемого материала к поверхности эластичных полусекций в каждом последующем цикле работы меняется рабочая эластична полусекция.

Так, ес-ли в первом цикле сжатый воздух подавался в полусекцию Л(, то во втором цикле он подается в полусекцию П.

Благодаря этому каждая эластичная стенка полусекции 8 с каждым циклом претерпевает повторные перегибы, б.чагодаря чему легко освобождает свою поверхность .от возможных налипаний вязкой смеси.

Таким образо.м, принудительное транспортирование осуществляют последующим цикличным перемещением порции смеси, каждая из которых изолирована с обеих сторон двойным «пневмозамком.

При этом эластичные стенки полусекций действуют под давлением сжатого воздухаподобно мембранам периста.-1ьтического ыасоса, а сам перистальтический эффект достигают за счет то1Ч), что в «пневмозамке при работе все время снимают давление в левой пол секции «пневмозамка и вслед

за этим подают давление в полусекцию, расположенную справа от него.

Благодаря этому создают «бегущую волну эластичных мембран, перемещающую порции смеси в направлении разгрузки.

При окончании возведения закладочного массива, по заблаговременному сигналу с участка, принимающего закладку, прекращается подача закладочной смеси к источнику 3 материала путем остановки комплек-. са приготовления смеси.

Оставшийся при этом столб закладочной смеси в вертикальном ставе будет продол,жать опускаться с убывающим напором Н. В обычных стальных трубопроводах в этом случае для очистки трубопровода от смеси необходимо использование дополнительных источником гидравлической или пневматической энергии.

В предлагаемом трубопроводе сразу же после прекращения подачи смеси в трубопровод последовательно включаются, в работу «пневмозамкн всего трубопровода путем переключения линий управления на командоаппарате 7.

Благодаря этому вся оставшаяся в трубопроводе смесь принудительно выкачивается из трубопровода в выработанное пространство.

По окончании работы трубопровод обычно промывается от налипающей па степки -смеси. При этом возникают трудности с от.,, водом промывочной воды, так как направлять ее в выработанное прострапство нельзя по технологическим соображениям.

В предлагаемом трубопроводе промывка осуществляется следующим образом.

Сразу после прекран1ения подачи с.меси в трубопровод подается вода, которая принудительно прокачивается в сторону разгрузки. После заполнения всего трубопровода водой командоаппарат 7 останавливается, а затем реверсируется. При этом секция 15 вертикального участка пережимается, а сек0 ция 16, пережатая при по1)мальпой работе, открывается.

Благодаря реверсу находящаяся в трубопроводе промывочная вода изменяет направление движения и выкачивается в емкость 14.

В изв-естных трубопроводах переключение подачи смеси с одного потребителя на другой невозможно без предварительной остановки и промывки става трубопровода. В предлагаемом трубопроводе переклю0 чение подачи смеси, например с самого даль. него потребителя (в точке С), на потребителя, расположенного ближе (в точке D), осуществляется оперативно без остановки комплекса.

Для этого все секции горизонтального 5 трубопровода от точки D до точки С включаются в работу по перекачиванию смеси в направлении от точки С к точке D и после опорожнения участка С -D выключаются.

оставив перекрытой секцию на горизонтальном участке правее точки D.

Далее смесь подается потребителю в т.О до заполнения закладываемого объема.

В случае аварийной Ьстановки трубопровода освобождение его от смеси осуществляется следующим образом.

Прекращается подача смеси к источнику 3 материала путем остановки комплекса приготовления, секция 15 вертикального участка трубопровода пережимается, а секция 16 открывается.

После этого все секции вертикального и горизонтального ставов с помощью командоаппарата 7 включаются на перекачку смеси в обратном направлении в емкость 14.

Таким образом, в случае аварийной остановки вся смесь, находящаяся в трубопроводе, перекачивается в аварийную емкость 14.

Предлагаемая конструкция трубопровода позволяет осуществлять транспортирование вязких смесей,на больщие расстояния и в разных направлениях, предотвратить налипание смеси на стенки эластичной внутренней трубы путем повторных перегибов ее, а также разгрузить эластичную трубу от давления вертикального столба смеси и передать это давление на металлическую трубу путем герметической изоляций каждой пор ции смеси при принудительном транспорт ровании, благодаря чему на эластичную трубу действует масса только одной порции смеси.

А А

Фаг.д

в.в

/j

-1

°:

вь

S.