Струйный насос для пневматического транспортирования сыпучего материала Советский патент 1986 года по МПК B65G53/16 

Изобретение относится к пневматическому транспорту сыпучего материала и может быть использовано для насосов, перемещающих газовые смеси, содержащие твердые сыпучие пылеобразные материалы, например, цемент.

Цель изобретения - повыщение производительности и надежности работы путем уменьшения застойных зон.

На фиг. 1 схематически изображен струйный насос, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - графическое интерпретация характерных зон в камере насоса по фиг. 1 с распределением скоростей и давлений; на фиг. 4 - схема газовых потоков в кольцевом зазоре по фиг. 1-, на фиг. 5 - графическая интерпретация распределения скоростей и давлений в кольцевом зазоре по фиг. 4.

Струйный насос содержит камеру 1 с загрузочным отверстием 2, встроенным соплом 3 и аэроднищем 4, камеру смешения, состоящую из суживающейся части (конфузо- ра) 5, цилиндрического участка f и расширяющейся части (диффузора) 7.

Внутри камеры 1 на боковой стенке вокруг сопла 3 установлена концентрическая :насадка 8, внутренняя поверхность которой выполнена в форме аэродинамического профиля. В кольцевое пространство между соплом 3 и насадкой 8 подведено дополнительное сопло 9, направленное тангенциально к внутренней поверхности кольцевой насадки 8. В теле кольцевой насадки 8 выполнены сквозные каналы 10, причем ось 11 каналов 10 расположена под острым углом а к оси выходного отверстия 12, а отверстия каналов 10 своей расширяющейся частью 13 выходят в кольцевой зазор между соплом 3 и насадкой 8 в зоне ее наименьшего сечения.

Устройство работает следующим образом.

Сыпучий материал подается в камеру 1. струйного насоса через загрузочное отверстие 2. Эжектирующий газ под давлением подводится к соплам 3 и 9; аэрирующий газ - к аэроднищу 4.

На фиг. 3 и 5 показаны характерные линии и зоны работающего насоса: линия 14 тока газа из сопла 3; линия 15 тока газа из кольцевой насадки 8 (граница зоны циркуляции); линия 16 нулевых скоростей в камеру 1; зона 17 постоянного расхода массы, ограниченная границей зоны циркуляции 15 и стенками насоса; вихревая зона 18 (заштрихована), ограниченная линией тока 15 и линией 16 нулевых скоростей; зона 19 с обратным током газа; линия 20 эпюры статических давлений вдоль оси насоса; линия 22 эпюры полных давлений вдоль оси насоса; линия 23 эпюры скоростей в кольцевом зазоре между насадкой 8 и соплом 3 в наиболее характерных точках; линия 24 эпюры средних скоростей вдоль кольцевого зазора между насадкой 8 и соплом 3; линия 25 эпюры средних давлений вдоль кольцевого зазора между насадкой 8 и соплом 3. Расширяясь в сопле 3, поток эжектирую- щего газа Wi приобретает большую скорость 5 Vi. Эжектирующий газ W2, выходя также из сопла 9 с достаточно большой скоростью V2, закручивается в кольцевом пространстве между насадкой 8 и соплом 3, устремляясь вдоль оспла 3 к выходу из кольцевого пространства.

- Вследствие аэродинамического воздействия профиля внутренней поверхности насадки 8 первоначальная скорость газового потока Уг по мере сужения кольцевого зазора между насадкой 8 и соплом 3 возрастаj ет до значения УЗ. Газовый поток W2, проходя с большой скоростью по кольцевому зазору, вследствие разряжения на внутренней поверхности насадки 8, производит подсос потока газа Wa через сквозные каналы 0 с наружной стороны насадки 8 из зоны

0 и пассивного газа камеры 1, захватывая взвешенные частицы материала. Взаимодействие газовых потоков W2 и Шз приводит к общему уплотнению потока в узком месте кольцевого зазора и еще большему возрастанию скорости потока до У4. Общие средние

давления потока в кольцевом зазоре между насадкой 8 и соплом 3 имеют тенденцию к уменьшению с характерным падением давления ДР в зоне сквозных каналов 10. Средняя скорость Vcp потока в кольцевом зазоре возрастает с резким увеличением скорости AV в зоне сквозных каналов 10. На выходе из кольцевого зазора газовый поток смешивается с газовым потоком Wi, выходящим из сопла 3. В зоне смешения камеры 1 струя активного газа взаимодействует с подаваемым материалом, образуя аэроматериальную смесь.

Ввиду наличия насадки 8 и подсоса газа через каналы 10 граница 16 циркуляции и вихревая зона 17 отодвигаются от сопла 3,

занимая почти весь объем камеры 1.

Зона 19 с обратным движением газа уменьшается и практически сохраняется только в зоне загрузочного отверстия 2. Зона 17 постоянного расхода расширяется за счет насадки 8. Кроме того, происходит непрерывная подача материала из вихревой зоны 18 и зоны 19 с обратным током через каналы 10 в зону 17 постоянного расхода массы. Время нахождения части материала в зоне пассивного газа сокращается, что уменьшаQ ет осаждение и налипание материала на стенки камеры 1 и аэроднище 4.

В сочетании с вращательным движением (вокруг сопла 3) газового потока в кольцевом зазоре указанные особенности приво- 5 Дят к резким фазовым колебаниям внутри быстродвижущегося газового потока в зоне 17. Кинематическое и, как следствие, динамическое воздействия (особенно резкие фазо5

вые колебания) уплотненного газового потока обеспечивают полное перемешивание аэроматериальной смеси. В зоне смешения газовый поток ускоряет образовавшуюся аэроматериальную смесь и увлекает ее в кон- фузор 5, где происходит сжатие образовавшейся аэроматериальной смеси. Затем в цилиндрической части 6 камеры происходит дальнейшее перемешивание потоков и выравнивание полей скоростей, а в диффузоре 7 - разгон аэроматериальной смеси до скорости транспортирования.

13

Зона пассивного газа (викреоая зона и зона градиентного течения)

20

Зона смешения

Зона постоянного расхода массы

Зона 8и(р1ризора V

3

I 0

Wxx /

Составитель Е. Гучкова

Редактор Л. ВеселовскаяТехред И. ВересКорректор С. Черни

Заказ 8478/20Тираж 833Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретеиий и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4