Устройство для передачи материала из зоны в зону с разными давлениями

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ МАТЕРИАЛА ИЗ ЗОНЫ В ЗОНУ С РАЗНЫМИ ДАВЛЕНИЯМИ, содержащее вертикально установленный трубопровод, смонтированные на нем магнитные клапаны и установленный перед верхним клапаном датчик уровня материала, включенный в цепь управления магнитными системами клапанов, соединенную с источником постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, трубопровод состоит из двух соединенных между собой немагнитных патрубков со сферической выемкой внутри в нижней ее части, и закрепленных в нижней части каждого немагнитного патрубка, расширяющихся книзу конических патрубков, при этом каждый магнитный клапан снабжен установленным внутри соответствующих патрубков подпружиненным вдоль их оси запорным элементом , выполненным в верхней его части из ферромагнитного материала, в нижней части - из немагнитного и имеющим в верхней части форму конуса, обращенного вершиной вверх, а в нижней - форму шарового сектора, взаимодействующего со сферической выемкой, причем магнитная система каждого клапана выполнена с обращенными друг к другу полюсами противоположной полярности магнитами, а цепь управления содержит обмотки перемагничивания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

Ю в

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3642992/27-11 (22) 27.06.83 (46) 30.12.84. Бюл. № 48 (72) В. И. Ткачев и А. С. Коншин (71) Специальный проектно-конструкторский институт (53) 621.867.82 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 312810, кл. В 65 G 53/46, 1970. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ МАТЕРИАЛА ИЗ ЗОНЫ В ЗОНУ С

РАЗНЫМИ ДАВЛЕНИЯМИ, содержащее вертикально установленный трубопровод, смонтированные на нем магнитные клапаны и установленный перед верхним клапаном датчик уровня материала, включенный в цепь управления магнитными системами клапанов, соединенную с источником постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, трубопровод

6,.SU„„1131797 А состоит из двух соединенных между собой немагнитных патрубков со сферической выемкой внутри в нижней ее части, и закрепленных в нижней части каждого немагнитного патрубка, расширяющихся книзу конических патрубков, при этом каждый магнитный клапан снабжен установленным внутри соответствующих патрубков подпружиненным вдоль их оси запорным элементом, выполненным в верхней его части из ферромагнитного материала, в нижней части — из немагнитного и имеющим в верхней части форму конуса, обращенного вершиной вверх, а в нижней — форму шарового сектора, взаимодействующего со сферической выемкой, причем магнитная система каждого клапана выполнена с обращенными друг к другу полюсами противоположной полярности магнитами, а цепь управления содержит обмотки перемагничивания.

1131797

2. Устройство по п. 1, отличаюа ееся тем, что магнитная система клапанов содержит симметрично размещенные относительно оси патрубков подковообразные магнитопроводы, установленный внутри каждого из них магнитопровод для концентрации магнитного потока, имеющий площадь поперечного сечения, равную сумме площадей поперечных сечений боковых стенок подковообразного магнитопровода, при этом

Изобретение относится к выгрузке или дозированию промышленного транспорта, а именно к устройству для передачи материала из зоны в зону с разными давлениями.

Известно устройство для передачи сыпучего материала из одной зоны в другую, имеющую отличное от первой давление, содержащее соединяющий указанные зоны патрубок с расположенным в его нижней части выпускным отверстием, диск с магнитами, установленный под выпускным отверстием патрубка перпендикулярно продольной оси последнего с возможностью перемещения вдоль оси, установленный на патрубке побудитель потока материала и датчик уровня (1).

Недостатками известного устройства являются возможность использования его только для сыпучих неферромагнитных материалов, повышенный уровень шума, вибрации и преждевременный износ деталей, повышенный расход электроэнергии вследствие работы вибратора при перемещении сыпучего неферромагнитного материала.

Известно устройство для передачи материала из зоны в зону с разными давлениями, содержагцее вертикально установленный трубопровод, смонтированные на нем магнитные клапаны и установленный перед верхним клапаном датчик уровня материала, включенный в цепь управления магнитными системами клапанов, соединенную с источником постоянного тока (2).

Недостатками данного устройства являются большой расход электроэнергии на протяжении всего времени работы электромагнитного клапана для удержания дозы ферромагнитного материала, остаточная намагниченность ферромагнитного материала под действием электромагнитного поля, вследствие чего происходит слипание ферромагнитного сыпучего материала, что препятствует свободному ссыпанию последнего по трубопроводу, а также выбросы ма5

40 магниты обращены одноименными полюсами к магнитопроводу для концентрации и одни из них установлены между подковообразным магнитопроводом и магнитопроводом для концентрации, а вторые — внутри обмотки для перемагничивания и выполнены из материала с коэрцитивной силой, меньшей, чем первые, и магнитной энергией, равной сумме магнитных энергий постоянных магнитов.

2 териала из пневмотранспортной системы в окружающую среду вследствие разности давлений атмосферного и пневмотранспортной системы в течение всего периода накопления в патрубке герметизирующего слоя и при перемещении сыпучего материала по трубопроводу при переключении клапанов, неуправляемый выпуск ферромагнитного материала при обесточивании устройства.

Цель изобретения — повышение надежности.

Цель достигается тем, что в устройстве для передачи материала из зоны в зону с разными давлениями, содержащем вертикально установленный трубопровод, смонтированные на нем магнитные клапаны и установленный перед верхним клапаном датчик уровня материала, включенный в цепь управления магнитными системами клапанов, соединенную с источником постоянного тока, трубопровод состоит из двух соединенных между собой немагнитных патрубков со сферической выемкой внутри в нижней ее части, и закрепленных в нижней части каждого немагнитного патрубка, расширяющихся книзу конических патрубков, при этом каждый магнитный клапан снабжен установленным внутри соответствующих патрубков подпружиненным вдоль их оси запорным элементом, выполненным в верхней его части из ферромагнитного материала, в нижней части — из немагнитного и имеющим в верхней части форму конуса, обращенного вершиной вверх, а в нижней — форму шарового сектора, взаимодействующего со сферической выемкой, причем магнитная система каждого клапана выполнена с обращенными друг к другу полюсами противоположной полярности магнитами, а цепь управления содержит обмотки перемагничивания.

Магнитная система клапанов содержит симметрично установленные относительно оси патрубков подковообразные магнитопроводы, установленный внутри каждого

1131797

55 из них магнитопровод для концентрации магнитного потока, имеющий площадь поперечного сечения, равную сумме площадей поперечных сечений боковых стенок подковообразного магнитопровода, при этом магниты обращены одноименными полюсами к магнитопроводу для концентрации и одни из них установлены между подковообразным магнитопроводом и магнитопроводом для концентрации, а вторые — внутри обмотки для перемагничивания и выполнены из материала с коэрцитивной силой, меньшей,чем первые, и магнитной энергией, равной сумме магнитных энергий постоянных магнитов.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А — А на фиг. 1, состояние «Закрыт»; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1, состояние «Открыт».

Устройство состоит из верхнего немагнитного патрубка 1 с седлом в нижней части и нижнего немагнитного патрубка 2 с седлом. На патрубке 1 с возможностью перемещения закреплен датчик 3 уровня для регулирования объема заполнения патрубка 1 сыпучими ферромагнитными материалами или жидкостями, который подключен к усилителю 4 и блоку 5 управления, который в свою очередь подключен к обмоткам 6 перемагничивания, установленным на постоянных магнитах 7 магнитных систем, правых и левых, со встречно направленными полюсами разной полярности и параллельно подключенных к блоку управления 5, установленных в нижней части патрубков 1 и 2 с наружной стороны.

Каждая магнитная система состоит из постоянных магнитов 7 с большой коэрцитивной силой, прилегающих одноименными полюсами с внутренней стороны к стенкам подковообразного магнитопровода 8, а противоположными полюсами — к среднему магнитопроводу 9, площадь поперечного сечения которого равна сумме площадей поперечного сечения стенок подковообразного магнитопровода 8.

С внутренней стороны магнитопровода 8 к его стенкам рядом с постоянными магнитами 7 прилегает обмотка 6 для перемагничивания полярности на противоположную полярность перемагничиваемого постоянного магнита 10 с малой коэрцитивной силой, находящегося в середине обмотки 6 и плотно прилегающего полюсом одноименной полярности к среднему магнитопроводу 9, а другим полюсом противоположной полярности — к внутренней торцовой стенке подковообразного магнитопровода 8.

В нижней части патрубков 1 и 2 снаружи закреплены патрубки в виде полых усеченных конусов 11 и 12 с образованием герметичной полости. При этом высота каждого усеченного конуса 11 и 12 больше диаметра

25 зо

50 его основания. В нижней части внутри патрубков установлен запорный элемент из двух жестко соединенных между собой частей, нижняя часть которого выполнена из немагнитного материала в виде шарового сектора 13, для контактирования с седлами патрубков 1 и 2, и верхняя — из ферромагнитного материала в виде конуса 14 с углом при вершине менее угла естественного откоса для сыпучих ферромагнитных материалов.

Конус свободно посажен на направляющую ось 15, которая жестко закреплена одним концом в планке 16, а планка закреплена в основании полого усеченного конуса 11 к его стенкам, Запорный элемент и планка 16 соединены между собой пружиной сжатия 17.

Магнитная система каждого клапана для предотвращения от механически х повреждений с боков закрыта немагнитными боковинами 18.

Магнитные системы, левая и правая, охватывают немагнитные патрубки своими подковообразными магнитопроводами 8, которые плотно соединены между собой для ( прохождения магнитных потоков Ф иф, и образуют замкнутую магнитную систему (фиг. 2), которая совместно со сборным конусом, прилегающим в нижней части патруб ка 1 к седлу, образует верхний магнитный клапан в состоянии «Закрыт» (фиг. 1) .

При этом магнитные потоки ф, и ф, исходя из неперемагничиваемых постоянных магнитов 7 и из перемагничиваемых постоянных магнитов 10, прилегающих одинаковой полярностью к среднему магнитопроводу 9, суммируясь в нем (левая магнитная система), образуют северный полюс, из которого исходит магнитный поток. Этот поток пересекает в поперечном направлении патрубок, пронизывает конус 14, затем входит в полюс противоположной полярности среднего магнитопровода 9 (правая магнитная система) и через магниты 7 и перемагничиваемый постоянный магнит 10 проходит в подковообразный магнитопровод 8, по которому замыкается с левой магнитной системой, образуя замкнутый магнитный поток.

В нижнем магнитном клапане, который находится в состоянии «Открыт» (фиг. 1), магниты 7 (фиг. 3) и магниты 10 прилегают к среднему магнитопроводу 9 полюсами разноименной полярности, а полюсами противоположной полярности — к магнитопроводу 8. При этом образуются замкнутые магнитные потоки ф и ф внутри правой и левой магнитных систем.

Поэтому на средних магнитопроводах 9 и на концах подковообразных магнитопроводов 8, встречно обращенных друг к другу, отсутствуют полюса, а следовательно, и магнитное взаимодействие между магнитопроводами.

1131797 нитов 10.

15

При этом под действием пружины сжатия 17 сборный конус не перекрывает отверстие патрубка 2 «Открыт» (фиг. 1) .

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии электроимпульсные, управляемые на постоянных магнитах с электроимпульсными обмотками управления, магнитные системы обесточены: верхний магнитный клапан находится в состоянии «Закрыт», а нижний магнитный клапан— в состоянии «Открыт» (фиг. 1).

При поступлении ферромагнитного сыпучего материала, жидкости или газа в патрубок 1 в нем накапливается доза ферромагнитного сыпучего материала или жидкости до уровня датчика 3.

Предварительно датчик 3 устанавливают и закрепляют B положении, определяющем .дозу материала. По достижению уровня накапливаемого материала датчика 3 в последнем вырабатывается электрический сигнал, который посыпает на усилитель 4, где усиливается.

Из блока 5 управления в нижний магнитный клапан подается импульс постоянного тока, в параллельно включенные обмотки 6, которые создают электромагнитные поля такого направления, которые перемагничивают перемагничиваемые постоянные магниты 10.

При этом на их полюсах, прилегающих к средним магнитопроводам 9, образуются полярности, одноименные полярностям постоянных магнитов 7.

На сторонах средних магнитопроводов 9, обращенных к патрубку, образуются полюса противоположной полярности, через которые проходят магнитные потоки ф, и ф, с направлением от северного полюса к южному, пронизывая поперечное сечение патрубка и части находящегося в нем конуса

14, который под действием магнитных сил втягивается и удерживается в патрубке, преодолевая усилие сжатия пружины 17, определяемое из соотношения

Pg Pap > Pp Snn + Р р — Py + P

Затем магнитные потоки Ф, и ф, из среднего магнитопровода через неперемагничиваемые постоянные магниты 7 и через перемагничиваемые постоянные магниты 10 проходят в подковообразные магнитопроводы

8, на концах которых, обращенных друг к другу, образуются полюса разноименных полярностей, через которые магнитные потоки замыкаются, образуя замкнутые контуры.

При этом конус 14 с шаровым сектором

13 прижимается к седлу патрубка 1 (фиг. 1) и перекрывает отверстие последнего. Закрытый элемент при втягивании в патрубок 1 движется по направляющей оси 15 под

6 действием магнитных сил, одновременно растягивая пружину сжатия 17. .После того, как нижний магнитный клапан переходит в состояние «Закрыт», блок

5 управления выдает импульс постоянного тока в обмотки 6 верхнего магнитного клапана такого направления, что создаваемое ими электромагнитное. поле перемагничивает полярность на противоположную полярность перемагничиваемых постоянных магПосле этого полярность перемагничивае. мых постоянных магнитов 10 и полярности неперемагничиваемых постоянных магнитов

7, прилегающих к среднему магнитопроводу 9, становятся разноименными (фиг. 3).

Поэтому магнитные потоки Ф и ф, замыкаются внутри правой и левой электроимпульсных управляемых .на постоянных магнитах магнитной системы по замкнутым контурам, проходящим через перемагничивающиеся постоянные магниты 10, затем через средний магнитопровод 9, через неперемагничиваемые постоянные магниты

7 и через подковообразный магнитопровод 8.

При этом полярность на концах, обращенных к патрубку средних магнитопроводов„ отсутствует, и магнитный поток не пересекает сечение патрубка, в котором находятся втянутый и сборный конусы.

Сборный конус под действием силы пружины 17 сжатия, под действием веса материала и собственным весом передвигается вдоль оси 15 к планке 16, открывая отверстие патрубка (фиг. 1), и магнитный клапан устанавливается в положение «Открыт».

Давление между патрубками 1 и 2 уравновешивается, и ферромагнитный материал или жидкость поступает в патрубок 2 и в полый усеченный конус 12, освобождая занимаемый объем в патрубке 1, освобождая датчик уровня 3 от вырабатываемого сии: нала, после выдержки времени, на время, необходимое для перемещения материала.

Из блока 5 подается импульс постоянного тока в верхний клапан противоположного знака предыдущему и он из состояния «Открыт» переходит в состояние «Закрыт».

После чего из блока 5 поступает импульс постоянного тока в нижний магнитный клапан, он переходит в состояние «Открыт», материал разгружается, после этого цикличность работы устройства повторяется.

Достоинством предлагаемого устройства является повышение герметичности системы при выгрузке или дозировании ферромагнитных сыпучих материалов, жидких или газообразных материалов из одной зоны в другую, имеющую отличное от первой давление, а также возможность переключать клапаны без механического проник1131797

ФО7. 2

I-б аг. Ю

Составитель Г. Киселева

Техред И. Верес Корректор И.Муска

Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий! 13035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Т. Митейко

Заказ 9356/16 новения через герметичную стенку клапана, быстрота переключения клапана, отсутствие воздействия электрического поля на проходящий материал через клапаны, так как система в это время обесточена, она находится только под напряжением в момент переключения электроимпульсного, управляемого на постоянных магнитах, магнитного клапана и может в обесточенном состоянии находиться долгое время, срок изменения магнитного потока в магнитной системе без переключения за 1 r уменьшается на 1,7о/о, при переключении магнитные свойства системы- вновь восстанавливаются.

Использование устройства по данному изобретению благодаря закрепленным на патрубках магнитным системам со встречно направленными полюсами противоположной полярности с обмотками на постоянных магнитах, создающими постоянный магнитный поток, позволит сократить расход электроэнергии, исключить намагниченность материала, обеспечить герметичность системы, что препятствует выбросам материа10 ла в окружающую среду и ее засорению, а также не допускает потери ферромагнитного материала в атмосфере. При обесточивании устройства исключается самопроизвольный выпуск материала.

А-я