(54) КАМЕРНЫЙ ПИТАТЕЛЬ НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ ПНЕВМОТРАНСПОРТНОЙ УСТАНОВКИ
1
Изобретение относится к трубопроводному пневмотранспорту сыпучих материалов, а именно к камерным питателям нагнетательных пневмотранспортных установок.
Известен камерный питатель нагнетательной пневмотранспортной установки, содержащий приемную камеру с секционным аэратором, сообщенный с ней транспортный трубопровод, воздухопровод для подачи сжатого воздуха в приемную камеру с вентилем, регулирующим подачу сжатого воздуха к различным секциям аэратора и управляемым с помощью программно-регулирующего устройства 1.
Регулирование концентрации, обеспечиваемое этим камерным питателем, дает значительную экономию сжатого воздуха и высокую производительность. Однако эти камерные питатели сложны в изготовлении и ненадежны в работе.
Известен также камерный питатель нагнетательной пневмотранспортной установки, имеющий более простую конструкцию, содержащий приемную камеру с аэратором, сообщенный с ней транспортный трубопровод, воздухопровод для подачи сжатого воздуха в приемную камеру с регулировочным вентилем и регулятором концентрации транспортируемой аэросмеси, установленным на нем за регулировочным вентилем в направлении подачи сжатого воздуха и имеющим цилиндрический корпус, сообщенный через впускное отверстие с воздухопроводом и через выпускное отверстие посредством отводящего воздухопровода с аэратором, золотник, установленный в корпусе, и упругий чувствительный элемент, связанный с этим золотником. Чувствительный элемент регулятора концентрации транспортируемой смеси выполнен в виде мембраны 2.
В этом регуляторе отсутствует возможность настройки его на заданный режим пневмотранспортирования и автоматического регулирования расхода сжатого воздуха в зависимости от концентрации транспортируемой аэросмёси, что приводит к больщим непроизводительным расходам сжатого воздуха на транспортировку и, как следствие, к больщим энергозатратам.
Целью .изобретения является уменьшение энергозатрат за счет сокращения расхода сжатого воздуха.
Эта цель достигается тем, что регулятор концентрации транспортируемой аэросмеси
снабжен, дополнительным золотником и тягой, соединяющей оба золотника, и в его корпусе выполнены дополнительные впускное и выпускное отверстия, а питатель снабжен дополнительным отводящим воздухопроводом, соединяющим полость корпуса регулятора через дополнительное выпускное отверстие с приемной камерой, и подводящим воздухопроводом с соплом, соединяющим полость корпуса регулятора через дополнительное впускное отверстие с воздухопроводом для подачи сжатого воздуха в приемную камеру перед регулировочным вентилем, причем выпускные отверстия корпуса смещены относительно друг друга по его продольной оси, первый золотник расположен между ними и имеет щирину h, определяемую из неравенства
d -f Е , где d - диаметр выпускного отверстия
корпуса;
I-расстояние между выпускными отверстиями корпуса,
а дополнительный золотник расположен напротив основного впускного отверстия, при этом полости корпуса по обе стороны золотников сообщены между собой.
Кроме того, в золотниках выполнены отверстия, сообщающие полости корпуса по обе их стороны, а упругий чувствительный элемент представляет собой сильфон, который закреплен на корпусе.
На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый камерный питатель; на фиг. 2 - регулятор концентрации транспортируемой аэросмеси; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.
Камерный питатель содержит приемную камеру 1, снабженную транспортным трубопроводом 2 и аэратором 3 материала, а также регулятор 4 концентрации транспортируемой аэросмеси, расходомер 5 и дроссель 6, установленные на воздухопроводе 7 для подачи сжатого воздуха в приемную камеру 1. Регулятор 4 соединен с камерой 1 отводящими воздухопроводами 8 и 9, подающими сжатый воздух соответственно в аэратор 3 материала и непосредственно в камеру 1. Регулятор 4 имеет корпус 10, состоящий из цилиндрической гильзы 11 и двух торцовых крыщек 12 и 13, стягиваемых направляющими щпильками 14. На внещней стороне крыщки 12 установлен упругий чувствительный элемент, выполненный в виде сильфона 15, открытого со стороны, обращенной к корпусу 10, и сообщающегося с ним через отверстие 16 в крыщке 12. Противоположный торец сильфона 15 закрыт заглущкой 17, в которой установлена на резьбе втулка 18, на внещней стороне снабженная шестигранником 19.
В стенке цилиндрической гильзы 11, со смещением относительно друг друга по ее продольной оси, выполнены выпускные отверстия 20 и 21 для подачи сжатого воздуха к аэратору 3 материала и непосредственно в камеру 1 через соединенные с ними воздухопроводы 8 и 9, а также впускные отверстия 22 и 23 для подачи сжатого воздуха, сообщенные с подводящим воздухопроводом 7.
В корпусе 10 регулятора между отверстиями 20 и 21 установлен золотник 24 регулировки концентрации транспортируемой аэросмеси с возможностью перекрытия этих отверстий своими противоположными кон цами 25 и 26, а также - золотник 27 регулировки расхода сжатого воздуха, установленный с возможностью перекрытия отверстия 22 для впуска сжатого воздуха. Золотник 24 имеет щирину h, определяемую
из неравенства d -Ь Е h Е, где d - диаметр выпускного отверстия 20 или 21, 1- расстояние между выпускными отверстиями 20 и 21. Золотники 24 и 27 имеют отверстия 28 для свободного прохода сжатого воздуха вдоль оси корпуса 10, отверстия 29
для прохода направляющих щпилек 14 и отверстия 30 и 31 для прохода винтовой тяги 32, соединяющей золотники с сильфоном 15. Винтовая тяга 32, выполненная в виде цилиндрического стержня, установле, на во втулке 18 и золотнике 27 с возможностью поворота относительно этих деталей, закреплена от осевого сдвига относител,но их, проходит через золотник 24 и имеет с ним винтовое сопряжение. На конце 33 тяги 32, выведенном за пределы корпуса 10 через
0 заглущку 17, установлен штурвал 34, а также выполнена червячная резьба, по которой тяга 32 сопрягается с сектором 35, к которому прикреплена стрелка 36 с возможностью поворота с ним относительно щкалы давления 37 и образующая совместно
5 с ней и деталями 15, 32 и 35 манометрическое устройство 38. Это устройство имеет также щкалу 39 концентраций, щкалу 40 положения золотника 24 относительно отверстий 20 и 21 и щкалу 41 положения золотника
„ 27 относительно отверстия 22.
Все щкалы установлены с возможностью их закрепления посте настройки регулятора. На воздухопроводе 42, соединяющем отверстие 22 с воздухопроводом 7, установлен регулировочный вентиль 43 с ручным приво5 дом, а на воздухопроводе 44, соединяющем отверстие 23 с воздухопроводом 7, установлено звуковое сопло 45, рассчитанное по минимально возможному для данного питателя расходу сжатого воздуха и критической скорости его истечения. В местах сопряжения втулки 18 и тяги 32, а также втулки 18 и заглущки 17 установлены уплотнения (не показаны). Втулка 18 и тяга 32 снабжены средствами от самопроизвольного поворачивания их относительно корпуса 10.
5 Началу эксплуатации камерного питателя предществует настройка регулятора на заданный режим пневмотранспортирования, которая производится следующим образом.
Стабилизацию заданного расхода сжатого воздуха, при наличии критического соотношения давлений до и после регулятора, производят расточкой звукового сопла 45 до диаметра, рассчитанного по расходу сжатого воздуха в условиях конкретной привязки питателя и критической скорости истечения сжатого воздуха. Затем определяют момент перехода от режима звукового истечения к режиму дозвукового истечения сжатого воздуха через сопло 45 по показаниям расходомера 5 (расход начинает уменьшаться) при перекрытом отверстии 22, а установку золотника 27 в положение начала открывания отверстия 22 в момент перехода производят поворотом втулки 18. Далее настройку регулятора на заданный расход сжатого воздуха, после выхода из режима звукового истечения, осуществляют поворотом вентиля 43. Настройку регулятора на заданный режим концентрации транспортируемой аэросмеси производят поворотом штурвала 34 при законтренной втулке 18, при этом винтовая тяга 32, поворачиваясь относительно золотника 24, перемешает его в направлении оси гильзы 11, меняя степень перекрытия отверстий 20 и 21 для выпуска сжатого воздуха и меняя соотношение их проходных сечений. Причем настройку производят при установившемся режиме пневмотранспортирования, по показаниям манометрического устройства 38, соответствующим определенным концентрациям транспортируемой аэросмеси. После фиксации тяги 32 относительно заглушки 17 все шкалы окончательно закрепляются.
Перед началом разгрузки камеры 1 давление в корпусе 10 регулятора 4 равно нулю, золотник 24 находится в крайнем положении, открывая на-максимальную величину отверстие 20, на минимальную величину отверстие 21 и обеспечивая тем самым максимальную аэрацию материала. Золотник 27 также находится в крайнем положении, полностью перекрывая отверстие 22. Разгрузка камеры 1 питателя начинается с подачи ежатого воздуха от сети через дроссель 6, поддерживающий после себя постоянное давление, к регулятору 4.
В начале разгрузки, пока концентрация транспортируемой аэросмеси мала и соответственно мало давление в начале транспортного трубопровода 2, соотношение давлений до и после сопла 45 обеспечивает истечение воздуха через него с постоянной скоростью, равной скорости звука, и тем самым стабилизирует расход сжатого воздуха. Сжатый воздух, войдя в корпус 10 через отверстие 23, свободно проходит через отверстия 28 в золотники 24 и 27 к выпускным отверстиям 20 и 21 и, поскольку отверстие 20, сообщенное воздухопроводом с аэратором 3 материала, открыто на максимальную величину, происходит интенсивное аэрирование материала в камере 1. Транспортный трубопровод 2 быстро заполняется
воздушно-материальной смесью, концентрация которой в соответствии с произведенной настройкой становится равной максимально возможной в данных условиях величине. В соответствии с изменением давления в начале транспортного трубопровода 2 и корпусе 10 регулятора 4 меняется положение золотников 24 и 27, перемещаемых винтовой тягой 32, приводимой в движение сильфоНом 15.
При давлении внутри корпуса 10, соответствующем переходу от режима звукового истечения к режиму дозвукового истечения через сопло 45, отверстие 22 начинает открываться и поток сжатого воздуха, поступающий через него в регулятор, компенсирует уменьшение количества воздуха, поступающего через отверстие 23.
Максимального открытия отверстие 22 достигает во время установивщегося режима, при котором давление и концентрация также равны максимально возможной величине, при этом в соответствии с произведенной настройкой количество воздуха, проходящего через регулятор, остается равным количеству воздуха, проходящему через сопло 45 во время режима звукового истечения.
При снижении высоты уровня материала постоянство концентрации аэросмеси обеспечивается увеличением количества воздуха, поступающего на аэрирование при уменьшении давления в транспортном трубопроводе 2 за счет увеличения открытия отверстия 20 золотником 24, уплавляемым сильфоном 15.
При окончании разгрузки падает концентрация и давление, весь сжатый воздух подается в камеру 1 через аэратор 3, производится продувка транспортного трубопровода 2, при этом отверстие 22 перекрывается золотником 27. Воздух поступает в количестве, равном пропускной способности сопла 45 при истечении сжатого воздуха через него в звуковом режиме.
Работа регулятора 4 наглядно отображается на манометрическом устройстве 38, по движению стрелки 36 которого можно судить как о давлении сжатого воздуха в регуляторе 4 и концентрации транспортируемой аэросмеси, так и о степени исправности регулятора.
Таким образом конструкция камерного питателя обеспечивает регулирование расхода сжатого воздуха в зависимости от концентрации регулируемой аэросмеси, настройку регулятора на заданный режим пневматического транспортирования, что сокращает непроизводительные расходы сжатого воздуха и уменьшает энергозатраты.
Формула изобретения
