Колено трубопровода для транспортирования сыпучих материалов

 

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (sl)4 В 65 С 53/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3726269/27-11 (22) 13.04.84 (46) 23. 01.86. Бюл. У 3 (71) Государственный проектный институт "Ярославский Промстройпроект" (72) В.Я.Морев, А.Г.Панфилов, Г.А.Лызлов и Л.П.Морева (53) 621.867.82 (088.8) (56) Урбан Я. Пневматический транс. порт. М.: Машиностроение, 1967, с.206, рис. 166. (54)(57) 1. КОЛЕНО ТРУБОПРОВОДА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее изогнутый по радиусу патрубок, и закрепленные на внутренней поверхности по всей его

„„SU„„1206213 А длине последовательно один за другим пластинчатые расс екатели, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения износа путем исключения центробежной сепарации материала, пластина каждого рассекателя расположена в плоскости, перпендикулярной к плоскости, проходящей через радиус изгиба колена и имеет в сечении, расположенном в плоскости изгиба патрубка,форму, аэродинамического профиля с прямолинейным основанием, обращенного выпуклой образующей в сторону центра изгиба патрубка, а вершиной — в сторону выходного отверстия патрубка.

12062 13

2. Колено п о п.1, -o т л и ч а ю— щ е е с я тем, что каждая пластина выполнена с каналами, наклоненными к прямолинейному основанию под остI рым углом в направлении к выходному отверстию патрубка.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к колену трубопровода для транспортирования сыну шх материалов.

Цель изобретения — снижение пзIfoca путем исключения центробежной сепарации материала.

Па фиг. 1 изображено колено тру— бопровода, общий вид; на фиг. 2 разрез в плоскости изгиба колена, на фиг. 3 — сечение Л вЂ” Л на фиг. 1; на фпг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 1.

Колено трубопровода для транспор15 TlIpoI3Q1f1f5I сьгпучих материалов содержпт изогнутый по радиусу патрубок 1, соединенный с входным 2 II выходным 3 прямолинейными патрубками (фиг. 1).

В полости патрубка 1 в зоне, соот20 ветствующей внутренней поверхности стенки 4, изогнутой по большему радиусу, установлена с помощью электрозаклепок 5 группа последовательно расположенных пластинчатых рассекателей 6 (фиг. 3 и 4). Каждый из

25 рассекателей 6 выполнен из износостойкого материала и имеет в продольном сечении вид аэродинамического профиля, ограниченного с одной стороны прямолинейным основанием 7, а с другой — (выпуклой) образующей

8, обращенной в сторону центра кривизны патрубка 1, а острый конец 9 рассекателя 6 расположен по ходу движения газопотока в сторону вьгход- 35 ного отверстия. В средней части рассекателя 6 под острым углом А к его основанию 7 в сторону движения газопотока П (стрелка Ь,фиг.1 и 2) выполнены каналы 10, поперечное се- 40 челне которых (с целью исключения закупорки). увеличивается от основания 7 рассекателя к его вогнутой образующей 8, т.е. по ходу движения

3. Колено по п.2, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что каждый канал в пластинах выполнен с проходным сечением, увеличивающимся в направлении от прямолинейного основания к выпуклой образующей. локального потока аэроматериальной смеси в нем.

Колено трубопровода работает следующим образом.

Поток П аэроматериальной смеси (фпг. 2) из входного патрубка 2 поступает в патрубок 1, где под действием центробежной силы наблюдается тенденция к сепарации сыпучего материала, т.е. к динамической концентрации его на внутренней поверхности стенки 4 большего радиуса кривизны.

В этот момент локальный газовый поток П, прилежащий к стенке 4, прптерпевает возмущение, т ° е. рассекается при встрече с рассекателями 6.

Из аэродинамики известно, что вследствие несимметричности обтекания тела воздушной или газообразной средой возникает перепад давлений в этой среде, так как частицы среды газопотока П (применительно к рассекателю 6), обтекающие прямолинейную образующую — основание 7 рассекате1 ля, за тот же промежуток времени проходят меньший путь, чем частицы газопотока, обтекающие выпуклую образующую 8.

Следовательно, последние, из условия неразрывности газопотока, имеют значительно большую скорость по сравнению с частицами гаэопотока на прямолинейной поверхности — основании 7.

Если скорость частиц газопотока больше, то давление газовой среды меньше и наоборот (уравнение Бернулли)..

Итак, давление локальных газопотоков, омывающих основания 7 рассекателей 6, больше, чем в среде газопотока, омывающего его выпуклую образующую 8.

В результате разности в указанных давлениях имейт место постоянный интенсивный поперечный массообмен, ха1206213 рактеризующийся определенным коэффициентом поперечной эжекции. Причем поперечная эжекция осуществляется в сторону центра кривизны, т.е ° от наружной стенки 4 с большим радиусом кривизны к внутренней стенке с меньшим радиусом в полном соответствии с уравнением Бернулли из низкоскоростных зон (под прямолинейным основанием 7) к высокоскоростным (над выпуклой образующей 8), в последних, как известно, имеет место более низкое давление.

В результате поперечной эжекции на каждую частицу сыпучего материала массой и (фиг.2), движущегося в газопотоке и стремящегося под дейст- вием центробежной силы F< войти в скользящий контакт со стенкой 4, действует эжектирующая сила F-,компенсирующая центробежное силовое воздействие и обеспечивающая при непрерывном осевом перемещении аэроматериальной смеси со скоростью Ч. одновременное поперечное перемещение со скоростью Y3,,что проявляется в частичном дифференцированном вовлечении газопотоков П,, П и l1s через каналы 10 в зону над образующей 8 рассекателей 6, так как сквозные

"каналы 10 обеспечивают прямое соединение зоны высоких давлений; (низкоскоростных) под рассекателями 6 с зоной низких давлений (высокоскоростных) над рассекателями 6.

Основное вовлечение аэроматериальной массы в надпрофильную зону рассекателей 6 в виде локальных газопотоков 2 П и П6 наблюдается при сходе газопотока с остроконечных концов 8 рассекателей 6 и искусственное фокусирование аэромате- риальной смеси нарастающим потоком в высокоскоростных зонах низкого давления, т.е. над выпуклой образующей 8 рассекателей 6 (в центральной области поперечного сечения колена).

Таким образом между основаниями 7 рассекателей и внутренней поверхностью криволинейной стенки 4 пат10 рубка 1 образуется зона с весьма низким содержанием сыпучего материала, резко снижающая износ стенки 4.

Ориентируя при монтаже в определенном положении рассекатели 6, в патрубке 1 можно существенным образом снизить не только центробежную, но и гравитационную сепарацию материа,ла, что позволяет значительно сни,зить количество абразивных частиц, . входящих @ скользящий контакт с боковой и придонной частялп» стенок колена, а следовательно, снизить интенсивность локального абразивного. износа, повысить однородность распределения сыпучего материала в ко.лене. Это особенно эффективно проявляется, когда в газопотоке взвешены частицы абразивного материала с большей разницей в удельных весах и дисперсности.

Таким образом, установка в криволинейной полости колена трубопровода группы рассекателей с сечением в виде аэродинамического профиля позволя35 ет спонтанно экранировать внутреннюю поверхность криволинейной стенки, изогнутой по большему радиусу от центробежной сепарации частиц материала и от скользящего контакта их

40 со стенкой.

12062 1,3

А-А

Фиг3

Составитель Г. Киселева

Редактор М, Бланар Техред Ж. Кастелевич Корректор О.ЛУговаЯ

Заказ 8635/22 Тираж 833 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