Способ непрерывной гравитационной подачи по трубопроводу дисперсных материалов из зоны низкого давления в зону высокого давления

 

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ГРАНИТАЦИОННОЙ ПОДАЧИ ПО ТРУБОПРОЮДУ ДИСПЕРСНЕОХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ЗОНЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ В ЗОНУ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ , заключающийся в том,что дисперсный материал в процессе его перемещения уплотняют, от л и ч аю щ и и с я м, что, с целью повышения производительности, дисперсный материал уплотняют путем воздействия на него вертикально направленных колебаний с частотой 48-100 Гц и амплитудой 0,1-3,0 мм.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,Я0„„1009941 A

3(5П В 65 0 53/04

ГОСУДАРСТ8ЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54)(57) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЯ rPABHТАЦИОННОЙ ПОДАЧИ ПО ТРУБОПРОВОДУ

ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ЗОНЫ НИЗКОРО ДАВЛЕНИЯ В ЗОНУ ВЫСОКО1 О ДАВЛЕНИЯ, заключающийся в том,что дисперсный материал в процессе его перемещения уплотняют, о т л и ч а-. ю шийся т4зм, что, с целью повышения производительности, дисперсный материал уплотняют путем воздействия на него вертикально направленных колебаний с частотой

48-100 Гц и амплитудой 0,1-3,0 мм. (21) 3300984/27-11 (22) 11.06.81. (46) 07.04 ° 83. Бюл. Р 13 (72) Л.С.Челохсаев, N.Т.Есенбаев, A.Ñ.Абрамов, В.Е.Храпунов и l0.Х.Гарифуллин (71) Ордена Трудового Красного

Знамени институт металлургии и обогащения АН Казахской ССР (53) 621.867.8(088.8) (56) 1. Патент СЫА Р 3315824, кл. 214-17, 1967.

2 ° Авторское свидетельство СССР

9 755722, кл. В 65 G 53/04, 1975 (прототип).

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

100Э941

Изобретение относится к транспорту сыпучих материалов, а именно к, :способу непрерывной гравитационной подачи по трубопроводу дисперсных материалов из зоны низкого давления в зону высокого давления, предназначено, преимущественно для разгрузки вакуумных аппаратов и может быть использовано в металлургической, химической и пищевой отраслях промышленности. t0

В настоящее время в связи с широким использованием вакуумных процессов для переработки полиметаллического сырья в сыпучем состоянии возникла проблема подачи в вакуум- 15 ные аппараты и выдачи из них больших масс материалов.

Известен способ гравитационной подачи сыпучих материалов.от источника низкого давления к источнику высокого давления, согласно которого материал самотеком подают с участка низкого давления на участок переменного давления, где в это время создают низкое давление. р5

В период нахождения материала на этом участке давление на нем повышают до уравнивания с давлением на участке высокого давления. 3атем материал самотеком перепускают .на участок высокого давления (1 ). Аналогично подается следующая порция материала.

Однако при осуществлении данного способа необходимо, кроме операций по перепуску материала с одного участка на другой и создания необходимого давления на участке переменного давления, выполнять не менее важные операции по разобщению и герметизации участков разных давлений, 40

Способ сложен в исполнении, так как требует выполнения цикЛа чередующихся операций, что является причиной нарушения герметичности и в значительной степени ограничивает производи- 45 тельность процесса подачи. увеличивается давление воздуха в зоне разгрузки, что препятствует подачу плотного слоя в кипящий слой и снижает производительность процесса.

Наличие большого перепада давлений вызывает нарушение структуры плотного слоя - образование пузырей, сквозных каналов, выбросов материала в область низкого давления, что приводит к потере герметичности процесса разгрузки.

Цель изобретения - повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу непрерывной гравитационной подачи по трубопроводу дисперсных материалов иэ эоны низкого давления в зону высокого давления, дисперсный материал в процессе его перемещения уплотняют путем воздействия на него вертикально направленных колебаний с частотой 48-100 Гц и амплитудой 0,1-3,0 мм.

При наложении на стенки канала вертикально-направленных колебаний с частотой 48-100 Гц и амплитудой

0,1-3 мм, прилегающий к стенкам канала тонкий слой материала переводится в виброожиженное состояние, что в значительной степени снижает трение слоя материала в канале о его стенки и увеличивает скорость материала в канале, обеспечивая высокую производительность процесса.

Выходящий иэ канала плотный слой материала переводят в виброожиженное состояние, подвергая его вибрационному воздействию вертикально-направленными колебаниями с частотой

48-100 Гц и амплитудой 0,1-3 мм для придания ему текучести, что позволяет не снижать скорость движения материала на участке; поддерживающем слой материала в канале, и, в конечном итоге, обеспечивает высокую производительность.

Наложение, на стенки канала вибрационных колебаний с частотой

48-100 Гц и амплитудой 0,1-3 мм позволяет получить в канале более плотный слой материала по сравнению с прототипом, что исключает фильтрацию воздуха черЕэ слой и обеспечивает герметичность при большем перепаде давлений.

На выходящий из канала материал, в отличие от известного способа, не действует избыточное давление, необходимое для создания кипящего слоя, а плотность транспортируемого материала за счет вибрационного воздействия выше, что исключает прорыв воздуха через слой и.обеспечивает герметичность подачи.

Высота слоя материала в канале поддерживается прямо -пропорциональной перепаду давлений и обратно пропорциоНаиболее близким к предлагаемому изобретению является способ непрерывной гравитационной подачи по трубопро50, воду дисперсных материалов иэ зоны низкого давления в зону высокого давления, заключающийся в том, что дисперсный материал в процессе его перемещения уплотняют. Способ обеспечивает подачу материала при небольших пе: репадах давлений между зонами (1090 мм.рт.ст.), что имеет место при разгрузке пылеуловительных электрофильтров и циклонов 21.

Однако для компенсации увеличиваю-60 щегося перепада давлений необходимо увеличивать глубину погружения загрузочного патрубка в кипящий слой. À с увеличением глубины погружения загрузочного патрубка в кипящий слой 65

1009941

3 нальной насыпной плотности материала ,и определяется из полученного эмпиhP рическим йутем соотношения Н=я—

Я9 где hP - перепад давлений между зонамиу

5 о - насыпная плотность материала;

g — ускорение свободного падения;

К - коэффициент пропорциональ- ®О ности,. учитывающий влияние на насыпную плотность материала параметров вибрации, зависящий от формы и шероховатости поверхности канала, скорости движения ма- 15 териала в канале, физико-механических свойств материала.

Экспериментально получено

К = 0,77-1,03.

Уменьшение высоты слоя материала 2О в канале приводит к нарушению герметичности процесса разгрузки, а увеличение — к увеличению габаритных размеров канала, не влияя на герметичность и производительность 25 процесса подачи.

Наложение на стенки канала и на выходящий из канала материал вертикально-направленных колебаний с .частотой 48-100 Гц и амплитудой

0,1-3 мм позволяет вести подачу материалов любой дисперсностн, склонных к склеиванию, светообразованию, зависанию.

Наложение колебаний амплитудой менее 0,1 мм не приводит к снятию трения материала о стенки канала даже при увеличении частоты колебаний до 100 Гц. При дальнейшем увеличении частоты колебания (100 Гц) снижения трения не наблюдается, а 4О энергозатраты и динамические нагрузки на элементы конструкции увеличиваются.

Наложение колебаний с частотой менеее 48 Гц не приводит к снятию 45 трения материала о стенки канала даже при увеличении амплитуды колебаний до 3 мм, а при амплитуде колебаний более 3 мм нарушается герметичность процесса из-эа образова- 5й ния в слое пузырей.

Пример .-При отработке способа в лабораторных условиях в качестве транспортного канала испольэовали стеклянные и плексиглассовые трубки с внутренним диаметром 26 мм, а в укрупненных — стальную трубу с внутренним диаметром 116 мм и шеро:ховатостью поверхности по б классу.

Использовались следующие материалы: A - -кварцевый песок крупностью менее 1 мм1 Б — огарок ртутно-сурьмяного концентрата крупностью 90% менее 0,2 мм1  — огарок золотомышьякового флотоконцентрата крупностью 80% менее 0,063 мму Г -, огарок золото-мышьякового гравиоконцентрата, крупностью 60% менее l мм и более 0,2 мм; Д вЂ” огарок гранулированного олово-мышьякового концентра.та 90% крупностью 0,2 мм. По условиям опыта перепад давлений устанавливался равным 200 мм.рт.ст.

В табл.1 приведены результаты лабораторных испытаний при транспортировке материала по каналу, выполненному из стеклянной трубки с внутренним диаметром 26 мм.

Результаты укрупненно-лабораторных испытаний при транспортировке материала по каналу, выполненному иэ стального трубопровода с внутренним диаметром 116 мм и шероховатостью поверхности по б классу приведены в табл.2.

В проведенных испытаниях во всех опытах перепад давлений, установленный между зонами с различныки давлениями, в процессе разгрузки не изменялся, т.е. обеспечивалась герметичность разгрузки.

Таким образом, использование предлагаемого способа подачи дисперсных материалов из зоны низкого давления в зону высокого давления позволяет значительно увеличить производительность и обеспечить герметичность процесса разгрузки вакуумных аппаратов.

Кроме того, способ позволяет трайспортировать между зонами тонкодисперсные материалы, склонные к зави-,: санию, склеиванию.

1009941

Д х м фНср3 н оа х о цх х ф lA С °

О сЧ с с с в а о с а

С> «4 Е С1 С

Ю сЧ с с

° -4 3-4 ф Ю

° 4 с сч с ъ

aA O

Оъ сЧ аА Э

IA о о an сч с с с с с

СП О «4 O а

r с

lA ICl сЧ с с

lA

t o с с о

1

1 с

1 (б

1 Н ох н ci о

1 Х

1 М

I о ф о ф о сч w ф î ф ф Е а Э О С aO 4 а

«4

Ю сч

ln Ю . IA 34 In Ю In «4 с33

IA lA ICl 1О CO СО 3-4

34 «4 34 34 I

П н - И ., ohio

"oo

2 4

m ож о

I

t с сС1 Х -O ь

Ю сЧ

О О О О О О О О О о о о о о о о о о

N СЧ СЧ Ссс . N СЧ СЧ СЧ СЧ

L . Ô Ca3 ° ецс1н

f4 tat 0

Ц х

Х Р I. ен о л х ехидн охсьхо и ыи о хы

О\ с > сО lA Ch СЧ

t t t о в ф е с с с с с с с с 1

О О О О «4 О О О с13 С 1

Ch с о с кt

3It

cow

Х00 х

0 О

Id

Ж И ОIA lA

«4 34 3 О 1С,3 с с с с 1

РЪ 4333 «4 ° 4 и> сЧ с

«4

3-4

1

cd

1

Ц

I о

Ф х о

03

1 с

Ц 3Х

ag Ф

1

1 IA Ю In lA lA

1 ссъ an и сА сч

1 с с с с

1 4 1 4

1 3Х 3Х ttt Ы ttt

fc

I

1

1

СС1 Г-3 Гч kt 1=

Ф

1009941

Таблица 2

Перепад давлений

Параметры вибрации

Материал

Высота слоя, Н, см

Амплитуда, А, мм

Частота, ft Гц мм.рт.ст.

5800

1,0

700 560

1 55

0,94

0,77

0,75

820

700 525,0 50

1,35

690

1,0

1,25

3,1

0,5

670

1,25 1100

1 65

Составитель Г.Киселева

Редактор Н.Воловик Техред Л.Пекарь Корректор Г.Orap

Заказ 2383/4 Тираж 947 Подписное

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

Насыпная плотность, р г/см3

Коэффициент пропорци ональности, К

0,71 700 525

0,95 700 285

0,92 700 510

Производитель ность Q кг/ч