Способ пневматического транспортирования сыпучего материала в смеси с газом и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК B65G53/04 

Изобретение относится к способам транспортирования насыпных грузов и может найти широкое применение в металлургической, химической промышленности, агропромышленное™ и т.д.

Известен способ транспортирования насыпных грузов, при котором транспортирование груза по длине трубопровода осуществляется под действием импульсов давления реактивных сверхзвуковых газовых струй (см. авт.св. СССР № 315663. кл. В 65 G 53/06,1969). Такой способ транспортирования материала создает высокую производительность грузопровода и надежность транспортирования материала. Недостатком этого способа является высокая энергоемкость процесса, за счет трения груза о стенки устройства.

Известно устройство для пневматического транспортирования сыпучих материалов (см. авт. св. № 1399235, кл. В 65 G 53/20. 1986), содержащее материалопровод с разгрузочным патрубком и установленный внутри него воздухопровод с расположенными по винтовой линий отверстиями. Воздухопровод снабжен приводом поворота вокруг своей оси дль обеспечения транспортирования материалов с двух сторон.

Данное устройство обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей, надежность транспортирования. Недостатками устройства являются сложность конструкции, высокая энергоемкость.

VI

(Л

VI

Прототипом предлагаемого способа транспортирования насыпных грузов явля- .ется способ, при котором осуществляется закручивание потока материала в трубопроводе (см.авт.св. № 1341126, В 65 G 53/04, 1985), и устройство, осуществляющее способ и содержащее формирующий поток газоматериальной смеси патрубок, сообщенный своим входным концом с пневматическим питателем, а выходным - с атмосферой и сообщенные с источником сжатого газа приспособления для закручивания гтЬтокз газоматериальной смеси, установленные вдоль направления перемещения материала с интервалами между ними.

Цель изобретения - снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что в способе пневматического транспортирования сыпучего материала в смеси с газом, зак ючающемся в том, что перемещают газоматериальную смесь по трубопроводу по- -током сжатого газа и закручивают поток газоматериальной смеси в одну сторону вокруг его оси путем воздействия на него на некоторых участках транспортирования в плоскостях, перпендикулярных его оси, тангенциально направленными к нему струями сжатого газа, согласно изобретению, упомянутое закручивание потока газоматериальной смеси струями сжатого газа осуществляют после выхода потока из трубопровода.

Цель изобретения обеспечивается устройством для осуществления способа, содержащим формирующий поток газоматериальной смеси патрубок, сообщенный своим выходным концом с пневматическим питателем, а выходным - с атмосферой, и сообщенные с источником сжатого газа приспособления для закручивания потока газоматериальной смеси, установленные вдоль направления перемещения материала с интервалами между ними, в котором, согласно изобретению, приспособления для закручивания потока газоматериальной смеси установлены за выходным концом формирующего патрубка по направлению перемещения материала, при этом каждое приспособление представляет собой расположенный соосно выходному концу формирующего патрубка полый тор, выполненный с внутренним диаметром, большим диаметра выходного конца4 формирующего патрубка, и с размещенными на его внутренней стенке, по крайней мере, в Двух перпендикулярных его оси плоскостях тангенциальными выходными соплами, направленными в сторону закручивания потока.

Способ реализуется следующим образом.

Поток газоматериальной смеси, выходя

из трубопровода, попадает под действие приспособлений для закручивания потока газоматериальной смеси, установленных вдоль направления перемещения материала с интервалами между ними, приобретает прямолинейное турбулентное движение и одновременно подвергается воздействию высокоскоростного воздушного кольца, образованного струями сжатого газа, выходящими из тангенциальных выходных сопел, за счет центробежных сил и эффекта прилипания струи к плоскости, которое закручивает поток газоматериальной смеси вдоль направления перемещения материала, при

этом к оси транспортирования, способствуя тем самым росту скорости потока газоматериальной смеси.

При действии аэродинамических сил, под влиянием которых происходит транспортирование газоматериальной смеси, и при выполнении полого тора с внутренним диаметром, большим диаметра выходного конца формирующего патрубка, а также при соосном расположении тора и патрубка и

при выполнении условий транспортирования сыпучего материала, т.е. скорость струи сжатого газа в несколько раз превышает транспортирующую, основная масса газр- материальной смеси располагается в направлении транспортирования в виде кольцевого слоя и центрального жгута, разделенных воздушной прослойкой.

Таким образом, установка приспособлений для закручивания потока газоматериальной смеси за выходным концом формирующего патрубка по направлению перемещения материала исключает при этом транспортную трубу, тем самым снижая энергозатраты.

Выполнение приспособлений для закручивания потока газоматериальной смеси з виде полых торов с внутренним диаметром, большим диаметра выходного патрубка, и установка их соосно выходному

патрубку обеспечивает режим движения газоматериальной среды.

Размещение на внутренней стенке полого тора, по крайней мере, в двух перпен- дикулярных его оси плоскостях

тангенциальных выходных сопл, направленных в сторону закручивания потока, создает наибольший эффект транспортирования материала, при этом снижая энергозатраты.

Следовательно, при таком способе транспортирования исключается трение материала о стенки магистрали.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для осуществления пред- латаемого способа; на фиг. 2 показано расположение на внутренней стенке полого тора тангенциальных выходных сопел.

Устройство для осуществления способа содержит патрубок 1, формирующий поток газоматериальной смеси 2 и сообщенный входным концом с пневматическим питателем 3, а выходным - с атмосферой; сообщенные с источником 4 сжатого газа приспособления 5 для закручивания потока газоматериальной смеси, установленные вдоль направления перемещения материала с интервалами между ними, представляющие собой расположенные соосно выходному концу формирующего патрубка

1полые торы, внутренний диаметр которых больше диаметра выходного конца формирующего патрубка 1. На внутренней стенке каждого тора, по крайней мере, в двух пер- пендикулярных их оси плоскостях разме- щень тангенциальные выходные сопла б, направленные в сторону закручивания потока.

В соответствии с предлагаемым спосо- бом, устройство работает следующим образом.

Сжатый воздух из источника сжатого газа 4 подается в приспособления 5 и через тангенциальные выходные сопла 6 струями со скоростью, в несколько раз превышающей транспоотирующую, производят закручивание газоматериальной смеси 2, поступающей в приспособления 5 из питателя 3 посредством патрубка 1. Образующе- еся при этом воздушное кольцо 7 (см. фиг. 2) за счет центробежных сил и эффекта прилипания смещает газоматериальную смесь

2к оси транспортирования и ускоряет ее в осевом направлении. При этом основная масса газоматериальной смеси 2 (см. фиг. 2) располагается в направлении транспортирования в виде кольцевого слоя и центрального жгута, разделенных воздушной прослойкой 8.

Таким образом, осуществляется перемещение газоматериальной смеси без транспортной трубы, что снижает энергозатраты.

Пример осуществления предлагаемого способа.

Из источника сжатого газа подают газ, в данном случае сжатый воздух, со скоростью V 10 м/с в приспособления для закручивания газоматериальной смеси,

последовательно установленные с шагом I Юме диаметром эффективного сечения di 100 мм, а из пневматического питателя посредством формирующего поток газоматериальной смеси патрубка с эффективным диаметром da 30 мм газоматериальная смесь, в данном случае смесь воздуха, с сухим кварцевым песком с размерами частиц 0,5-1 мм, с насыпной плотностью р 2,2

it

т/м3.

В результате образуется воздушное кольцо, которое препятствует контакту чэс- тиц газоматериальной смеси со стенками приспособлений; и газоматериальная смесь получает направленное вращательное движение ускоряется в осевом направлении до транспортной скорости и таким образом перемещается без трения о стенки.

В сравнении с прототипом предлагаемое техническое решение позволяет осуществить беструбное перемещение газоматериальной смеси и, таким образом, снизить энергоемкость.

Формула изобретения

1 Способ пневматического транспортирования сыпучего материала в смеси с газом, заключающийся в том, что сыпучий материал вводят в смеси с газом в трубопровод, перемещают газоматериальную смесь по трубопроводу потоком сжатого газа, выводят поток газоматериальной смеси из трубопровода и воздействуют на поток газоматериальной смеси по его протяженности в плоскостях, перпендикулярных его оси, тангенциально направленными к нему струями сжатого газа с возможностью односторонней закрутки потока, отличающий- с я тем, что, с целью снижения энергоемкости, воздействие на поток гидроматериальной смеси струями сжатого газа осуществляют после выведения потока из трубопровода.

2. Устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала, содержащее формирующий поток газоматериальной смеси патрубок, сообщенный своим входным концом с пневматическим питателем, а выходным - с атмосферой, и сообщенные с источником сжатого газа приспособления для закручивания потока газоматериальной смеси, установленные вдоль направления перемещения материала с интервалами между ними, отличающее- с я тем, что приспособление для закручивания потока газоматериальной смеси установлены за выходным концом формирующего патрубка по направлению перемещения материала, при этом каждое

упомянутое приспособление представляетрующего патрубка, и с размещенными на собой расположенный соосно выходномуего внутренней стенке, по крайней мере, в концу формирующего патрубка полый тор,двух перпендикулярных его оси плоскостях выполненный с внутренним диаметром,тангенциальными выходными соплами, набольшим диаметра выходного конца форми-5 правленными в сторону закручивания потока.

Использование: относится к пневматическому транспорту, касается способов транспортирования насыпных грузов и может найти широкое применение в металлургической, химической промышленности и др. Сущность изобретения: сжатый воздух из источника 4 сжатого газа подается в приспособления 5 и через тангенциальные выходные сопла 6 струями со скоростью, в несколько раз превышающей транспортирующую, производит закручивание газома- териальной смеси 2, поступающей в приспособления 5, из питателя 3 посредством патрубка 1. Образующееся при этом воздушное кольцо за счет центробежных сил и эффекта прилипания, смещает газоматериальную смесь 2 к оси транспортирования и ускоряет ее в осевом направлении, При этом основная масса газоматериальной смеси 2 располагается в виде кольцевого слоя и центрального жгута, разделенных воздушной прослойкой. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. Ј

I

$

У

/

ъ

$Z78.f

5