Колено транспортного трубопровода

 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту сыпучих материалов Цель изобретения - повышение надежностио Колено транспортного трубопровода содержит изогнутый по радиусу участок 3, внутри которого концентрично последнему установлены изогнутые пластины 4„ Пластины 4 установлены на радиусах, определяемых соотношением Rj r/cos6, где г - радиус внутренней стенки изогнутого участка; I - порядковый номер пластины, считая с меньшего радиуса; об угол взаимодействия пластины с потоком (для уменьшения дробления частиц QЈ принимается равным 15- 20°)„ В прямолинейном входном участке 1 колена могут устанавливаться плоские пластины 5, при этом их торцы со стороны набегающего потока срезаются под различными углами, а другими торцами каждая из пластин сопряжена с соответствующей пластиной в изогнутом участке 1 з,п„ ф-лы, 3 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!1) (gI)g B 65 G 53/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг, f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4481264/11 (22) 07 ..09.88 . (46) 28.02.91. Бюп. № 8 (72) А.П. 3 олин (53) 621.867.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 36814, кп. G 01 И 9/00, 1933. (54) KOJIEHO ТРАНСПОРТНОГО ТРУБОПРОВО:РА ,(57) Изобретение относится к трубопроводному транспорту сыпучих материалов. Цель изобретения — повышение надежности. Колено транспортного трубопровода содержит изогнутый по радиусу участок 3, внутри которого концентрично последнему установлены изогнутые пластины 4. Пластины 4 установлены на радиусах, определяемых соотношением R; = r/cos"Ô, где

r — радиус внутренней стенки изогнутого участка; i — порядковый номер пластины, считая с меньшего радиуса; ф. — угол взаимодействия пластины с потоком (для уменьшения дробления частиц 0 принимается равным 1520 ) . В прямолинейном входном участке 1 колена могут устанавливаться плоские пластины 5, при этом их торцы со стороны набегающего потока срезаются под различными углами, а другими торцами кажаая из пластин сопряжена с соответствующей пластиной в изогнутом участке. 1 з.п, ф-лы

3 ил.

1631009

Изобретение относится к трубопроводному транспорту сыпучих материалов, а именно к колену транспортного трубопровода.

Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг. 1 схематично изображена конструкция колена в двух проекциях, вид сбоку;, на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — схема, иллюстрирующая определение радиусов кривизны пластин.

Колено транспортного трубопровода содержит прямолинейные входной 1 и выходной 2 участки, изогнутый по радиусу участок 3 и изогнутые пластины 4, установленные внутри колена.

Пластины установлены на радиусах, определенным соотношением R =

r — (1) где r — радиус внутcos g ренней стенки изогнутого участка колена; i - порядковый номер пластины, считая с меньшего радиуса; g — угол взаимодействия пластины с потоком.

Плоские пластины 5 могут быть уста-. новлены во входном прямолинейном участке, при этом каждая из указанных пластин сопряжена по .торцам с соответствующей пластиной в изогнутом участке. Торцы 6 плоских пластин, обращенные навстречу потоку, срезами под различными углами в различных направлениях.

Устройство работает следующим образом.

Из элементарной. механики известно, что энергия удара движущейся частицы о преграду максимальна при ударе под прямым углом и уменьшается с умень— шением угла встречи.частиц с преградой. При исследовании движения гранулированных сыпучих материалов в потоке транспортирующего воздуха в качестве меры энергии удара частиц о преграду. использовали степень разрушения гранул, о которой судили по количеству образующейся пыли.. Было обнаружено, что эта величина, мало изменяясь при углах встречи частиц с преградой 40-90, резко падает при уменьшении угла встречи до 20 и ос4 тается практически неизменной при уменьшении этого угла ниже 15

Обнаруженная закономерность позволила сформулировать следующее условие минимизации разрушения частиц в колене транспортного средства, объем колена должен быть разделен на области, в которых максимальные углы встречи частиц со стенками равны друг другу и составляют величину

15-20 . Для этого изогнутые пластины должны быть установлены в колене на следующих радиусах (фиг. 2): г R< r

R R =

1 cosg < cos ф соз ф

r.

R" = — - -.— (2)

cos О(Движение транспортируемого материала в колене трубопровода осуществляется слецующим образом. Транспортируемый материал на входе в криволинейный участок 3 разделяется пластинами 4 на отдельные слои. В криволинейном участке колена на частицы материала действуют силы реакции отклоняющих поверхностей только в плоскости поворота. Причем максимальный угол взаимодействия ф для каждого слоя одинаковый и составляет 15-20 о

Сопротивление, которое испытывает каждый слой потока, выравнивается по всему сечению и изменение направления движения потока в колене происходит плавно без интенсивного перемешивания слоев. Внешняя стенка колена испытывает незначительные нагрузки, так как основной поток транспортируемого материала. отклоняется поверхностями пластин.

f5

Определение параметров колена и расположения пластин иллюстрируют следующие примеры.

Пример 1. По трубопроводу диаметром 70 мм транспортируют в потоке воздуха гранулированный материал со средним диаметром гранул 3 мм и содержанием мелких частиц (с диаметром менее 1 мм) не более 1Х.

Трубопровод содержит одно колено с внутренним радиусом-кривизны 400 мм, что соответствует максимальному углу

45 взаимодействия частиц со стенкой колена 32 . В продукте после транспортирования в результате измельчения содержится .15Х частиц с диаметром менее 1 мм.

В колене были. установлены пластины

/ с таким расчетом, чтобы максимальный угол встречи р равнялся 20 . При этом в соответствии с уравнениями (1и 2) n= 2, R<=426 мм, К=453 мм.

При транспортировании тогО же продукта в трубопроводе после установки

Содержание чзсРадиус кривизны пластины, мм т

Число пластин, и

Максимальный угол -встречи,o

Последней

Первой тиц с диаметром менее 1 мм в продукте, 7, 522

462

441

426

414

409

26

19

13

5

2

6

11

48

30 25

522

533

593

581

586

595

163 пластин, содержание частиц с диаметром менее 1 мм .сократилось до 4Х.

Пример 2. Аналогично примеру

1 транспортировали гранулированный продукт в трубопроводе диаметром

200 мм, содержащем колено с внутренним радиусом кривизны 400 мм. Опыты производили, размещая в колене различные количества пластин. Результаты приведены в таблице.. В том случае, если торцы всех пластин размещены в одной плоскости, то возникает опасность сводообразования сыпучего материала на входе в колено. Для предотвращения этого явления торцы пластин, обращенные навстречу потоку,,срезаются под различными углами.

Формула изобретения

1. Колено транспортного трубопровода, содержащее входной и выходной прямолинейные участки, соединяющий их изогнутый по радиусу участок и пластины, установленные внутри коле1009

6 на концентрично изогнутому участку на расстоянии друг от друга, увеличивающимся по радиусу изогнутого уча стка в направлении к наружной его стенке, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, пластины установлены на радиусах, определяемых соотношением

° r

cos< 0( где r — - радиус внутренней стенки изогнутого участка колена; — порядковый номер пластины, 15 считая с меньшего радиуса, 0 — угол взаимодействия пластин с потоком.

2. Колено по и. 1, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что оно снабжено

20 плоскими пластинами, установленными параллельно одна другой во входном прямолинейном участке и выполненными со срезанными под различными углами к набегающему потоку торцами, при

25 этом другим торцом каждая из указанных пластин сопряжена с торцом соответствующей пластины в изогнутом участке.

1631009

Составитель С. Логребняк

Техред,М.Дидык

Корректор С. Некмар

Редактор Ю. Середа

Заказ 520 Тираж 476 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101