Колено трубопровода для транспортирования сыпучих материалов Советский патент 1986 года по МПК B65G53/52 

2. Колено по п. 1, О т л и ч а. ю - щ е е с я тем, что каждая пластина вьтолнена с каналами, наклонеиньп-ш к пpямoлинeйнo ry основанию под ост- рьш углом в направлении к выходному отверстию патрубка.

15

20

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а имен}1о к коле- ну трубопровода для транспортирования сыпучих материалов.

Цель изобретения - снижепие из- s носа путем исключения центробежной сепаращп материала.

На фиг. 1 изображено к-олено трубопровода, общий вид; на фиг. 2 - разрез в плоскости изгиба колена; Ю на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фпг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Колено трубопровода для транспорирования с)шучих материалов содер- ят изогнутьБ ПО радиусу патрубок 1, оединенный с входным 2 и выходным 3 рямолинейньП Ш патрубками (фиг. 1). полости патрубка 1 в зоне, соответствующей внутренней поверхности стенки 4, изогнутой по большему раиусу, установлена с помощью электрозаклепок 5 группа последовательно расположенных пластинчатых рассекателей 6 (фпг. 3 и 4). Каждый из рассекателей 6 выполнен из износостойкого материала и имеет в продольном сечении вид аэродинамического профиля, ограниченного с одной стороны прямолинейным основанием 7, а с другой - (выпуклой) образующей 8, обращенной в сторону центра кривизны патрубка 1, а острый конец 9 рассекателя 6 расположен по ходу движения газопотока в сторону выход- 35 ного отверстия. В средней части рассекателя 6 под острым углом к его основанию 7 в сторону движения газопотокд П (стрелка & ,фиг.1 и 2) выполнены каналы 10, поперечное се- 40 ченпе которых (с целью исключения закупорки). увеличивается от основания 7 ра(;секателя к его вогнутой образующей 8, т.е. по ходу движения

25

30

3. Колено по п.2, отличающееся тем, что каждый канал в пластинах вьшолнен с проходным сечением, увеличивающимся в направлении от прямолинейного основания к вьтуклой образующей.

5

0

35 40

5

30

локального потока аэроматериальной смеси в нем.

Колено трубопровода работает следующим образом.

Поток П аэроматериальной смеси (фиг. 2) из входного патрубка 2 поступает в патрубок 1, где под действием центробежной силы наблюдается тенденция к сепарации сыпучего материала, т.е. к дина14ической концентрации его на внутренней поверхности стенки 4 большего радиуса кривизны. В этот момент локальный газовый поток П , прилежагдий к стенке 4, при- терпевает возмущение, т.е. рассекается при встрече с рассекателяш 6.

Из аэродинам11ки известно, что вследствие несимметричности обтекания тела воздушной или газообразной средой возникает перепад давлений в этой среде, так как частицы среды газопотока П (примепительно к рассекателю 6), обтекающие прямолинейную образующую - основание 7 рассекателя, за тот же промежутолс времени проходят меньший путь, чем частицы газопотока, обтекающие выпуклую образующую 8.

Следовательно,последние, из условия неразрывности газопотока, имеют значительно большую скорость по сравнению с частицами газопотока на прямолинейной поверхности - основании 7. Если скорость частиц газопотока больше, то давление газовой среды меньше и наоборот (ур-авнение Бернулли).. Итак, давление локальных газопотоков, омывающих основания 7 рассекателей б, больше, чем в среде газопотока, омы- . вающего его выпуклую образующую 8.

В результате разности в указанных давлениях имеет место постоянньш интенсивный поперечный массообмен, характеризующийся определенным коэффициентом поперечной эжекции. Причем поперечная эжекция осуществляется в сторону центра кривизны, т.е. от наружной стенки 4 с большим радиусом кривизны к внутренней стенке с меньшим радиусом в полном соответствии с уравнением- Бернулли из низкоскоростных зон (под прямолинейным основанием 7) к высокоскоростным (над выпуклой образующей 8), в последних, как известно, имеет место более низкое давление.

В результате поперечной эжекции на каждую частицу сьтучего материала массой М (фиг.2), движущегося в газопотоке и стремящегося под деист :вием центробежной силы fu, войти в скользящий контакт со стенкой 4, действует эжектирующая сила F ,компенсирующая центробежное силовое воздействие и обеспечивающая при непрерывном осевом перемещении аэр о материальной смеси со скоростью V. , одновременное поперечное перемещение со скоростью УЭ , что проявляется в частичном дифференцированном вовлечении газопотоков П, , П и HS через каналы 10 в зону над образующей 8 рассекателей 6, так как сквозные каналы 10 обеспечивают прямое соединение зоны высоких давлений (низкоскоростных) под рассекателями 6 с зоной низких давлений (высокоскоросных) над рассекателями 6.

Основное вовлечение аэроматери- апьной массы в надпрофильную зону рассекателей б .в виде локальных газопотоков rij , III, и Пб наблюдается при сходе ra3onoTQKa с остроконеч- ных концов 8 рассекателей 6 и ис

5

0

5

0

5

0

кусственное фокусирование аэромате- риальной смеси нарастающим потоком в высокоскоростных зонах низкого давления, т.е. над выпуклой образующей 8 рассекателей 6 (в центральной области поперечного сечения колена). Таким образом между основаниями 7 рассекателей и внутренней поверхностью криволинейной стенки 4 патрубка 1 образуется зона с весьма низким содержанием сыпучего материала, резко снижающая износ стенки 4. Ориентируя при монтаже в определенном положении рассекатели 6, в патрубке 1 можно существенным образом снизить не только центробежную, но и гравитационную сепарацию материала, что позволяет значительно cim- :зить количество абразивных частиц, . входящих jp скользящий контакт с боковой и придонной частям стенок ко- ,лена, а следовательно, снизить интенсивность локального абразивного- износа, повысить однородность распределения сыпучего материала в ко- .лене. Это особенно эффективно проявляется, когда в газопотоке взвешены частицы абразивного материала с большей разницей в удельных весах и дисперсности.

Таким образом, установка в криволинейной полости колена трубопровода группы рассекателей с сече1шем в виде аэродинамического профиля позволяет спонтанно экранировать внутреннюю поверхность криволинейной стенки, изогнутой по большему радиусу от центробежной сепарации частиц материала и от скользящего контакта их со стеНкой.

i о о I

Fn

Фиг.г

6-6

.5

Составитель Г.Киселева Редактор М.Бланар Техред Ж. Кастелевич

Заказ 8635/22 Тираж 833Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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

ФигЛ

Корректор О.Луговая