Способ пневматического транспортирования сыпучих материалов Советский патент 1988 года по МПК B65G53/04 

4 ГО СП

ел

Изобретение относится к пневматическому транспортированию сыпучего материала. Цель изобретения - повышение производительности. Способ пневматического транспортирования сьшуче.го материала заключается в том, что на транспортируемый по воздухопроницаемой перегородке материал воздействует в направлении транспортирования потоками сжатого воздуха постоянного и переменного давлений, а в нормальной к направлению транспортирования плоскости - двумя горизонтальными моногармоническими механическими вибрациями, имеющими одинаковую амплитуду и разность частот, равную по величине частоте изменения давления потока сжатого воздуха, с образованием при их сложении биений, имеющих минимальные амплитуды в моменты максимальных амплитуд изменения давления потока сжатого воздуха. Способ позволяет по- с высить производительность пневмотранс-® портирования за счет непрерывного поддержания сыпучего материала во взвешенном состоянии. 5 ил. (Л

14)

Изобретение относится к пневматическому транспортированию, а именно к способам непрерывной виброаэрогра- витационной подачи сыпучих мелкодис- персных материалов с ярко вьфаженными аутогезионными свойствами, может быть использовано в строительной, пищевой энергетической, химической и других отраслях промышленности для транс- портирования в аэрогравитационных устройствах плохосыпучих или увлажненных мелкодисперсных материалов и является усовершенствованием изобретения по авт,св. № 1133195,.

Целью изобретения является повьше- ние производительности.

На фиг. 1 показаны схемы механизма аэродинамического и вибрационного взаимодействия материала и аэрирующего воздуха по фазам; на фиг, 2 - график качественного распределения давления воздуха; на фиг, 3 - график суперпозиции боковых вибраций из двух косинусообразных колебаний динамического воздействия на слой сыпучего материала в начальный момент времени и в пределах периода пульсации давления, воздуха; на фиг, 4 - схема установки для реализации способа; на фиг, 5 - схема графического сложения механических колебаний.

Способ осз- ществляется следующим образом,

В начальный момент времени под воздухопроницаемое дно подают сжатый воздух давлением РО, которое обеспе- чивает постоянный расход воздуха со скоростью, близкой к критической скорости псевдоожижения воображаемого слоя, состоящего из этих же частиц, в котором силы аутогезионного сцепления (контактно-молекулярные, капиллярные, электростатические и др.) сведены к минимуму, а преобладают силы аутогезионного взаимодействия, обусловленные только полем сил тяжести, а. сам слой поддерживается в полу- псевдоожиженном состоянии. В реальных условиях даже при значительно больших скоростях воздуха через слой мелкодисперсных или увлаженных материалов наблюдается картина псевдоожижения с трубообразованием и локальным фонтанированием, основная масса материала остается связанной с неподвижной (фиг, 1а). При введении извне дополнительного бокового динамического импульса (например, бигармоничес

O 5

0 5 о

5

кой вибрации, а для начальной стадии достаточно одного толчка) каналы в слое разрушаются и воздух фильтрует i через образованные плоские разломы между агрегатами, состоящие из связанных между собой частиц материала (фиг, 16), но неоднородность псевдо-- ожижения в таком слое чрезвычайно велика. Указанная бигармоническая вибрация есть результат суперпозиции двух косинусообразных волн с равными амплитудами и.близкими частотами, вызванных, например, двумя динамическими вибраторами, действие которых направлено с боковой стороны к направлению движения материала. Сложение этих колебаний можно представить в следующем

A.cos ult + А„сози)±

A(cosu)2t +cosu)2.t) 2Acos „У- t/ - л- г «cos t,

гдеА A,j A- амплитуды динамического воздействия каждой из волн; 4л) и u)j - частоты соответст- . венно первой и второй волн, малоотличные -друг от друга, в интервалах величин которых на- . ходится значение частоты собственных колебаний самых мелких частиц материала.

В результате имеем новую волну с частотой, равной средней частоте

, интенсивность к оторой осциллирует с частотой (xj, - u). При возрастании интенсивности колебаний с частотой и)- u)j связанные аутоге- зией агрегаты частиц материала разрушаются и по мере достижения максимумов каждая частица резонирует с наложенными колебаниями, т.е. в данный момент времени между частицами нарушены аутогезионные связи, сжатый воздух с давлением Р равномерно фильтрует через слой материала с вибрирующими частицами и поддерживает слой в полупсевдоожиженном состоянии (фиг.1вУ причем транспорт материала отсутствует за счет внеи1него трения частиц о

1Л25150

воздухопроницаемое дно. При введении

под воздухопроницаемое дно дополнительного импульса давления дР (фиг,2г интенсивность биений ослабевает и достигает нулевого значения (фиг.Зг), а ДР возрастает до максимума, в результате чего в нижней слоя возникают воздушные пузьфи, коалес- ценция которых создает воздушную про- слойку, причем средняя эффективная . скорость пульсирующего потока близка .к критической скорости фильтрации воздуха в слое. Материал на границе воздушной -прослойки уплотнен на тол- щину Zg,- нижняя граница слоя расположена от воздухопроницаемого дна на высоте Z (фиг. 1г). По мере угасания импульса Р.Сфиг. 2д) и возрастания интенсивности биений (фиг. Зд) происходят резонансная дилотация уплотненного слоя материала и выравнивание концентрации материала по поперечно35

у сечению ZQ (фиг. 1д), Возврат в исходное состояние (фиг. 1г) допуска- 25 ется до высоты воздушной прослойки, равной Zj (фиг. 1д). Последующее нарастание давления и уменьшение интенсивности биений обеспечивает мини-

мальное значение 2, и по окончании цикла пульсации повторяется картина (фиг, 1е), аналогичная.начальным условиям (фиг. 1 г). Таким образом, транспортируемый материал, подвергнутый боковьм бигармоническим колебаниям, реТко снижает свои аутргезион- ные свойства и, находясь в полупсевдо- ожиженном состоянии, течет как аномальная жидкость по гидравлически гладкой поверхности воздухопроницаемого дна.

При апробации способа в условиях пневмотранспортного полигона используют электромагнитные вибраторы, один из которых работает на базовых частотах и), а другой - на регулируемых частотах о) . Q6a вибратора 1 и 2 (фиг. 4) закреплены на рабочей площадке, выполненной в ви,це жесткой струбцины 3 с крепежными болтами 4. Корпус аэрожелоба установлен (возможен вариант подвески) на рессорах 5, которые обеспечивают преимущественно

горизонтальные колебания частиц мате риатга.

30

40

45

50

5

Суперпозиция двух косинусооРраз- ных волн с отношением частот 5:6 (фиг. 5) позволяет получить новую волну с частотой,травной средней частоте 1/2 (и) + и)) , сила которой осциллирует с частотой (tO - uJ ) , Изменение частоты uii вызывает изйене- ние периода осцилляции биений Т(,

25Г .- ц-ро через связь отраженньй

Mi iO

световой зайчик от зеркала на рабочей площадке- фотоэлемент- -усшти-. тель- -исполнительный соленоид поворотной воздушной заслонки пульсатора воздействует,на частоту пульсаций изменения давления воздуха. Опытным путем посредством визуальных наблюдений за состоянием слоя материала подбирается такая частота tJ , при которой обеспечивается пульсация давления воздуха, позволяющая поддерживать материал на воздушной прослойке.

Реализация предлагаемого способа позволяет повысить производительность и расширить диапазоны использования аэрогравитационных устройств в технологических процессах транспортирова- 0 ния, хранения и складывания мелкодисперсных и увлажненных сыпучих материалов с высокими аутогезионными свойствами.

35

0

5

0

Формула изобретения

Способ пневматического транспортирования сьшучих материалов по авт. св. № 1133195,от.личающий- с я тем, что, с целью повьш ения производительности, на материал в плоскости, ,нормальной направлению транспортирования, воздействуют двумя горизонтальными моногармоническими механическими вибрациями с одинакойой амплитудой колебаний и разностью частот, равной по величине частоте изменения давления потока сжатого воздуха, с образованием биений, имеющих минимальные амплитуды в моменты максимальных, амплитуд колебаний изменения -давления потока сжатого воздуха.

1°/|Г4ГЛМГЛ

..ftf f.rz

N

/

/V

J

.

ATccst t

/./

I tttJ

} I

/

4Мг-/

i

N

(

/

ч

Фиг,2 j

Фиг.З

(}-,

CO$&/jTt

„,ii

Alcesufit I t

Регулируемые частоты

X

фиг. 5