Установка для пневматического транспортирования порций сыпучего материала в поршневом режиме Советский патент 1992 года по МПК B65G53/52 

w

Ј

Использование: пневматическая подача сыпучего материала на высоту Сущность изобретения: установка содержит питатель с транспортным трубопроводом, имеющим вертикальные участки. Каждый вертикальный участок транспортного трубопровода выполнен ступенчатым с горизонтальными уплотняющими участками, к каждому из которых подведен сжатый газ. Наличие горизонтальных уплотняющих участков не позволяет рассыпаться поршням сыпучего материала по мере их подъема по трубопроводу. 1 ил.

Изобретение относится к пневматическому транспорту и может быть использовано во многих отраслях промышленности для перемещения с низкой скоростью различных сыпучих материалов по транспортным трубопроводам, имеющим длинные вертикальные участки.

Известна установка, в которой вертикальный трубопровод выполнен в виде спирали 1. Для достижения цели (уменьшения скорости движения материала и увеличения концентрации) угол подъема трубопровода в пределах каждого витка не должен быть больше (авторы рекомендуют 30°), что приводит к увеличению наружного диаметра спирали. Первое нежелательно с точки зрения загромождения производственной площади (теряется одно из преимуществ пневмотранспорта), второе приводит к значительному увеличению геометрической длины трубопровода, а следовательно, и его

общего сопротивления со снижением эффективности работы установки.

Известна установка поршневого пневмотранспорта сыпучих материалов 2, в которой для поршневого вертикального движения несвязных материалов с низкой скоростью транспортный трубопровод имеет ряд задвижек, позволяющих поочередно от участка к участку подавать порции материала, перекрывая участки задвижками и впуская и выпуская транспортирующий воздух (либо другой газ) через клапаны, установленные перед и после задвижек. Управление элементов осуществляется с помощью датчиков, расположенных до и после клапанов впуска и выпуска воздуха, Это техническое решение принципиально пригодно для поршневого пневмотранспорта с низкой скоростью движения сыпучего материала по вертикали и реализует одно из важных преимуществ поршневого пневматического транспорта - снижение скорости

VI

ел о VI

о

N3

движения материала, осуществляя бережное транспортирование, характерное меньшей степенью разрушения частиц материала по сравнению с традиционным транспортом во взвеси, где наблюдается ударный механизм взаимодействия частиц со стенкой трубопровода. Вместе с тем,данное техническое решение имеет недостатки, препятствующие практической его реализации.

Применение механических задвижек, периодически закрывающих поперечное сечение транспортного трубопровода, затруд- нено из-за ненадежности работы механических элементов при попадании мелких частиц материала на трущиеся поверхности задвижки или клапана, что приводит к заклиниванию или истиранию и разгерметизации рабочих полостей. Периодический выпуск воздуха из секций трубопровода требует установки системы очистки (этот способ авторы рекомендуют для твердеющих, т.е. непылящих закладочных смесей). Для реализации способа требуется слежение за -перемещением поршня, что требует создания довольно сложной системы управления, снижающей надежность и простоту обслуживания установки.

Известна установка пневматического транспорта порций сыпучего материала в поршневом режиме, включающая вертикальный трубопровод и газоподводящие патрубки, сообщение через регулируемые клапаны с источником сжатого газа 3. Газ, подводимый в поршень, аэрирует материал, предотвращая его переуплотнение и опасность закупорки трубопровода. Наибольшая опасность переуплотнения материала происходит при движении поршня на криволинейных и прямолинейных горизонтальных участках трубопровода.

При движении поршней по вертикальным участкам транспортного трубопровода, особенно большой длины, интенсивно изменяются параметры потока, причем степень уменьшения истинной объемной концентрации материала в поршне значительно выше, чем изменение скорости газа. Это приводит к потере контакта между частицами и необходимая скорость движения газа для перемеа(ения частиц должна быть выше скорости витания единичной частицы, что не может удовлетворить условию дальнейшего перемещения материала в поршневом режиме. При этих условиях дополнительный ввод газа в полость вертикального трубопровода лишьуменьшит концентрацию материала в поршне. Если скорость газа окажется недостаточной для перемещения «ястиц во взвеси, то материал

начнет осаждаться в нижнюю часть вертикального трубопровода и при его большой высоте произойдет закупорка. Таким образом, если в описанной установке, принятой

за прототип, высота вертикального участка велика (более 10 м), то движение материала в поршневом режиме с низкой скоростью становится невозможным. Наличие пунктов дополнительного подвода газа на верти0 кальном трубопроводе в этом случае или бессмысленно (при автоматическом срабатывании впускных клапанов) или вредно (при постоянном подводе газа), так как уменьшение концентрации материала до5 полнительно сокращает время существования поршня.

Целью изобретения является повышение надежности работы установки за счет сохранения плотности материала, достаточ0 ной для существования поршня по мере его подъема по вертикальному участку трубопровода, позволяет в конечном итоге увеличить высоту транспортирования без нарушения поршневого режима движения.

5Эта цель достигается тем, что вертикальный трубопровод установки поршневого пневматического транспорта выполнен ступенчатым за счет наличия сопряженных с вертикальными секциями горизонтальных

0 участков, в начале которых по направлению движения материала расположены патрубки для подвода дополнительного газа. Такая конструкция вертикального трубопровода обеспечивает работу установки в режиме

5 низкоскоростного поршневого пневмотранспорта. При этом каждый горизонтальный участок с сопряженными с ним коленами вьуюлняет функцию уплотнениями материала в проходящем поршне. Это необходимо

0 по той причине, что при движении поршня по вертикальному участку за счет интенсивного расширения газа происходит уменьшение объемной концентрации материала, увеличивается скорость движения. Ограни5 чение этого процесса с целью сохранения поршня определяется расчетной длиной вертикального участка.

В случае непредвиденного прекращения подачи транспортирующего газа гори0 зонтальные участки выполняют функции накопительных элементов, разделяя оседающий вниз материал по вертикальному трубопроводу на отдельные порции. Для возобновления поршневого движения до5 статочно через патрубки, расположенные в начале горизонтальных участков, подвести транспортирующий газ.

На чертеже схематично изображена установка для пневматического транспортирования порций сыпучего материала в

поршневом режиме. Она содержит сообщенный с питателем 1 вертикальный трубопровод 2, выполненный ступенчатым в виде равномерно чередующихся по его высоте разгонных вертикальных участков 3, между которыми расположены равновеликие горизонтальные уплотнительные участки 4, сопряженные между собой коленами 5. В начале каждого горизонтального участка расположен патрубок б для подвода сжатого газа через регулируемые клапаны 7.

Установка работает следующим образом.

Порции материала 8 формируются и подаются питателем 1 в трубопровод 2. Поршень, проходя вертикальный участок первой ступени, разгоняется и разуплотняется до определенной скорости и концентрации, а затем проходит колеса и горизонтальный участок, где за счет увеличившегося сопротивления происходит торможение и уплотнение материала в поршне. Для материалов, склонных к быстрому переуплотнению, восстановление исходной плотности поршня происходит за счет подвода газа через патрубок 6 и регулируемый клапан 7. Аналогич- ный процесс происходит на каждой последующей ступени трубопровода. В случае непредвиденного прекращения подачи транспортирующего газа поршни опускаются и каждый из горизонтальных участков

выполняет функцию накопителя, поэтому длина горизонтального участка определяется радиусом колена, диаметром трубопровода и углом естественного откоса

транспортируемого материала. Для повторного запуска установки, кроме основного потока, через патрубки 6 вводится газ и установка продолжает работать в поршневом режиме.

Формула изобретения Установка для пневматического транспортирования порций сыпучего материала в поршневом режиме, содержащая сообщенный с питателем вертикальный транспортный трубопровод и закрепленные на нем газоподводящие патрубки, сообщенные посредством регулируемых клапанов с источником сжатого газа, отличающаяся

тем, что, с целью повышения надежности и увеличения высоты транспортирования, вертикальный транспортный трубопровод выполнен ступенчатым, в виде равномерно чередующихся по его высоте вертикальных

разгонных и размещенных между ними равновеликих горизонтальных уплотнительных участков, сопряженных между собой коленами, при этом каждый из газоподводящих патрубков расположен в начале соответствующего ему горизонтального участка транспортного трубопровода.