Устройство для хранения стекольной шихты Советский патент 1984 года по МПК B65D88/64 

Изобретение относится к области хранения сыпучих увлажненных материалов в бункерах и может быть использовано в промышленности стройматериалов, в частности в стекольной промышленности для хранения шихты перед подачей ее в стекловаренную печь.

Необходимость применения бункерных устройств возникает вследствие использования в технологических линиях машин периодического и непрерывного действия, неравномерности загрузки, выгрузки или протекания технологического процесса различ ной производительности машин в линии.

Основной причиной нарушения нормальной работы бункера является образование устойчивых сводов над выпускным отверстием, которое может значительно уменьшить производительность выпуска и даже привести к полному прекращению его. Избежать сводообразования можно путем применения соответствующей формы бункера, увеличением размера выпускного отверстия и использованием сводообрушающих устройств. Если применение двух первых форм предотвращения сводообразования не всегда оправдано с технологической точки зрения, то использование сводообрушающих устройств в целом ряде случаев является, единственным и эффективным средством борь.бы со сводообразованием.

В настоящее время применяют в основном два вида сводообрущающих устройств: механические и пневматические.

К механическим сводообрушающим устройствам относятся штанговые и шнековые рыхлители, шуровочные приспособления в виде цепей или сверл, приспособления типа вращающегося корпуса и вала с шипами, механизмы в виде гидравлических виброщитов и других вибрационных приспособлений, приводимых .в действие с помощью электричества, механически или пневматически и т. д.

Пневматический способ рыхления является одним из наиболее эффективных для пло.чосыпучих мелкофракционных увлажненных материалов, особенно склонных к явлениям сводообразования. В зарубежной и отечественной промыщленности пневматические сволообрушающие устройства получили широкое распространение, так Kak по сравнению с механическими устройствами являются более экономичными. В настоящее время используют прямую передачу воздуха в емкость бункера (через перфорированные трубы, пористые плитки, встроенные в днища или стенки бункера) и косвенную (через бункерные воздущные подушки-пульсаторы). При прямой передаче воздуха в бункер возникает частичная флюидация материала, что может привести к расслоению многофракционного состава сухого материала. Несмотря на это, аэрация - наиболее эффективный и простой способ обеспечения полного

беспрепятственного истечения материала из бункера. Аэрация является также соверщенным методом по предупреждению слеживаемости и сводообразования при хранении ув5 лажненных сыпучих материалов в бункерах, например, стекольной шихты.

Вместе с тем, для предотвращения расслоения многофракционных составов в последнее время используются совмещенные пневмомеханические сводообразующие уст0 ройства.

Известны пульсирующие мембранные сво дообрушители, содержащие подущки из эластичного материала, например, резины, располагаемые в шахматном порядке по боко, вым стенкам бункера. Подушки имеют круглую или прямоугольную форму и прикрепляются к стенкам бункера при помощи фланцев. Воздух, в подущки подается через управляемый вентиль. В подушках могут содержаться предохранительные и сбрасываю0 щие клапаны, связанные с резиновой мембраной резиновыми растяжками. Питание подушек производится от сети сжатого воздуха давлением 3 атм. Принцип действия сводообрушителей основан на механическом воздействии на сыпучий материал уп ругой диафрагмы, наполняемой воздухом. При этом относительное перемещение диафрагмы нарушает сцепление между диафрагмой и сыпучим материалом, а силовое воздействие нарушает состояние устойчивого

р. равновесия сыпучей среды (1). .

Недостатком этого устройства является быстрый износ и значительная трудоемкость замены подушек. Кроме того, для обеспечения сохранности подушек в них применяетсд довольно низкая частота пульсаций, что

5 снижает эффективность их воздействия на сыпучую среду. Необходимость попеременного включения подушек в сочетании с необходимостью установки в б.ункер иногда до 100 подушек значительно усложняет все устройство в целом. Существенным недостате ком подобной конструкции является также то, что подушки из-за низкой частоты пульсаций имеют довольно ограниченную зону воздействия на материал. Наполнение бункерных подушек воздухом при полностью загруженном бункере, приводит к уплотнению (спрессовыванию) находящегося в бункере материала. Кроме того, наличие подушек внутри бункера приводит к более быстрому зависанию материала на стенКах. Пневмаподушки можно включать только после частичного опорожнения бункера, что снижает эффективность предотвращения сводообразования.

Известно также другое устройство для предотвращения сводообразов ания в бункере, в котором механизм сводообрушения вы

5 полней в виде пневмока-мер, каждая из которых закреплена на бункере нижянм кон:. цом, а ее стенки выполнена с переменным, сечением, уменьшающимся снизу вверх (2).

Для данного устройства, отличающегося от описанного лишь размерами воздействующей на материал мембраны, характерны все перечисленные выще недостатки, наиболее существенным из которых является уплотнение находящегося в бункере материала, вследстдие чего становится очевидной нецелесообразность его применения при хранении в бункере легко прессуемого увлажненного материала, например, стекольной фихты. Кроме того, использование подобных подушек, находящихся при загрузке материала в бункер в яенадутом состоянии, существенно сокращает полезную емкость бункера.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для хранения стекольной шихты, содержащее бункер, на стенках которого закреплены аэроплиты, а над ними расположены полотна из упругого материала, прикрепленные одним концом к стенке бункера 3.

Однако, поскольку стекольная шихта имеет многокомпонентный состав, при загрузке в бункер и хранении происходит ее расслоение, при этом более тяжелые компоненты остаются в зоне ссыпки, а более легкие отбрасываются к стенкам бункера. Ввиду некачественного измельчения подобная картина несколько сглаживается за счет наличия в каждом материале легких и тяжелых фракций, которые оказывают большое влияние на распределение многокомпонентного материала по бункеру, но тем не менее, расслоение стекольной шихты при ее подаче в бункер имеет место, несмотря на то, что шихта из смесителя подается увлажненной. Кроме того, в известном устройстве про сходит уплотнение (спрессовывание) находящегося в бункере материала, поскольку (саполнение аэроплит воздухом производится при полностью загруженном бункере. Наичие аэроплит внутри бункера приводит также к более быстрому зависанию материала на стенках.

Цель изобретения - повышение качества шихты за счет уменьшения ее расслоения при хранении и повышения надежности уст-, ройства путем предотвращения сводообразования при выгрузке шихты.

Цель достигается тем, что в устройстве ля хранения стекольной шихты, содержащем бункер, на стенках которого закреплены аэроплиты, а над ними расположены полотна из.упругого материала, прикрепленные одним концом к верхней части бункера, полотна из упругого материала снабжены полыми перфорированными штырями, расположенными в шахматном порядке.

На чертеже изображено устройство в момент выгрузки Шихты, продольный разрез.

Устройство для хранения стекольной шихы содержит бункер 1, с размещенными на

двух его противоположных внутренних стенках аэроплитами 2 и свободносвисающими вдоль этих стенок полотнами 3 из упругого материала. Полотна 3 снабжены полыми перфорированными штырями 4, ра.сположенными в шахматном порядке. Аэроплиты 2 имеют сопла 5 для подачи сжатого воздуха из магистрали. В бункер 1 загружается шихта 6, которая при истечении из бункера I образует пассивные зоны 7 зависания.

Устройство работает следующим образом.

Для выгрузки шихты 6 из бункера открывают затвор (не показан) и шихта под действием силы тяжести высыпается из буиг кера. При этом вследствие высокой слеживаемости шихты б, обусловленной повышенными силами внешнего трения, так как шихта 6 увлажнена, образуются пассивные зоны зависания шихты, в которых она не движется. Местонахождение зон 7 зависания

0 зависит от конструкции бункера и загружаемого для хранения материала. Для устранения пассивных зон 7 зависания шихта, в местах их образования устанавливают аэроплиты 2, в которые через сопла 5 периодически подают сжатый воздух. Последний попа дает в зазоры между аэроплитами 2 и полотнами 3, -которые прижаты е стенкам бункера 1 массой засыпанной шихты 6. По мере возрастания давления в этих зазорах они начинают увеличиваться, а полотна соотQ ветственно выгибаться в сторону шихты 6 и давить на нее. При дальнейшем возрастании давления сжатого воздуха зазоры между аэроплитами и полотнами увеличиваются, а полотна 3, соответственно, перемещаются . в сторону шихты 6. Под действием полотен

3 происходит движение граничных с ними слоев шихты 6, то есть шихта 6 находится в динамике, что способствует разрушению, пассивных зон 7 зависания. Однако одновременно с этим происходит уплотнение граничных слоев шихты б, что является отрицатель0 ным побочным эффектом движения полотен 3. Штыри 4, которымиснабжены полотна 3, при их перемещении движутся по криволинейной траектории внутри шихты 6, что приводит к ее разрыхлению и, тем самым, спо, собствует разрушению пассивных зон 7 зависания шихты. При перемещении полотен 3 между полотнами и стенками бункера образуются зазоры, через которые сжатый воздух проникает к шихте 6, вызывая ее аэрацию, что ведет к разрушению пассивных зон

0 7 зависания шихты.

Таким образом, шихта в процессе работы подвергается комбинированному воздействию на зоны 7 зависания. Кроме того, сжатый воздух подается в бункер 1 попеременно, то с одной, то с другой стороны, то

5 есть шихта 6 испытывает давление полотен периодически с двух сторон, что приводит Как бы к раскачиванию шихты 6 в бункере I, Ло способствует динамике зон 7 и наиболее полному истечению шихты 6 из бункера. Все это вместе взятое вызывает эффективное разрушение зон 7 зависания шихты в бункере и приводит к быстрой ее выгрузке. Затем подачу сжатого воЗдуха прекращают и затвор бункера 1 закрывают.

Кроме того, поскольку штыри 4 выполнены полыми перфорированными, сжатый воздух, поступающий в бункер I через сопла 5 и аэроплиты 2 и попадающий в зазоры между аэроплитами 2 и полотнами 3, затем распространяется не только вдоль полотен 3, но и заходит в полые перфорированные штыри 4, которые закреплены в полотнах 3 и заглублены в шихту 6. Сжатый воздух, попадающий в зазоры между полотнами 3 и аэроплитами 2, вызывает аэрацию граничных слоев шихты 6, а поступающий в штыj)H 4 попадает затем в глубь шихты, вызывая ее аэрацию. Так как воздух подается под давлением, то имеет место эжекция воздуха в глубине шихты. При этом воздух через отверстия на поверхности штыря распространяется во всех направлениях, что способствует интенсивной аэрации шихты 6. При подаче сжатого воздуха под полотна 3, происходит их механическое воздействие на шихту, заключающееся как в сдвигании слоев шихты в зонах 7 зависания за счет выгибания полотен, так в разрыхлении слоев штырями, совершающими движениепо криволинейной траектории.

Таким образом, в пассивных зонах 7 шихта б испытывает два вида механического воздействия,, придающие шихте необходимую динамику и два вида пневматического воздействия: аэрацию на поверхности .и аэрацию, как следствие эжекции, в глубине шихты. Так как аэрация уже сама по себе является наиболее эффективным способом обеспечения полного беспрепятственного истечения материала, то очевидно, что выполнение устройства с комбинированным двойным механическим и двойным пневматическим воздействиями, то есть с нолыми перфорированными штырями является оптимальным...

Технико-экономическим преимуществом предлагаемого устройства является повышенная эффективность сводообрушения за счет того, что в устройстве для хранения стекольной шихты последняя испытывает при своем истечении в пассивных зонах совокуп0 ность двойного механического и пневматического воздействия. При этом в предлагаемом устройстве уменьшено расслоение щихты в процессе подачи и во время хранения, так как при воздействии полотен на шихту происходит внедрение легких компонентов,

находящихся в непосредственной близости от них, в основную массу шихты, и ее усреднение, т. е. полотна, сдвигая материал, одновременно транспортируют в его основную массу легкие компоненты. При этом

Q выявленный эффект усиливается за счет штырей, которые содействуют перемешиванию легких компонентов с тяжелыми, а также за счет их перфорации, так как аэрирование также способствует перемешиванию компонентов. Кроме того, предлагаемое техничес5 кое решение просто в изготовлении не требует какого-либо специального сложного оборудования, просто в обслуживании, имеет легко заменяемые части, не требует специальной точности установки этих частей. Устройство надежно в работе, так как имеет место двойное воздействие на шихту, достаточно долговечно, ввиду отсутствия быстроизнашивающихся, соприкасающихся с шихтой деталей.Преимуществом предлагаемого устройства является также то, что механическое и пневматическое воздействие взаимосвязаны, первое вытекает из второго, не требуя дополнительных затрат энергии.

Кроме того, отсутствует сегрегация шихты, так как имеет место интенсивное сводо0 обрушение ее.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СТЕКОЛЬНОЙ ШИХТЫ, содержащее бункер, на стенках которого закреплены аэроплиты, а над ними расположены полотна из упругого материала, прикрепленные одним концом к верхней части бункера, отличающееся тем, что, с целью повышения к чеЛва шихты за счет уменьшения ее расслоения при хране ши и повышения надежности устройства путем предотвращения сводообразования при выгрузке шихты, полотна из упругого, материала снабжены полыми перфорированными щтырями, расположенными в шахматном порядке. сл 4 сл со сл