Устройство для транспортирования сыпучих веществ и вязких жидкостей

 

Изобретение относится к устройствам 1для транспортирования сыпучих | .и вязких материалов и может быть ис-i пользовано, например, в нефтегазовой промышленности при очистке емкостей i и амбаров. Цель изобретения - повы- j шение производительности и надежности работы. Устройство выполнено в,виде . i Ч шнекового механизма 1, соединенного 1с заборным приспособлением 2, Заборное приспособление состоит из корпуса 3 и размещенных в нем рабочих органов 4 и 5 в виде по меньшей мере двух взаимозацепляющихся винтов. Рабочая поверхность каждого винта выполнена в вире конической спирали t профиль которой в плоскости сечения, нормальной к оси вращения винтов, образует симметричные геометрические фигуры из сопряжения четырех дуг, рариусы двух из которых с общим центром на оси симметрии каждой фигуры определяются соотношением г + Г2 а Рэдиусь1 ДВУХ замыкающих фигуру противоположных дуг равны между собой и равны А« Рабочая поверхность вэаимозацепляющихся винтов 4 и 5, размещенных в части корпуса 3 из двух пересекающихся по образующим цилиндров, выполнена в. виде вала с винтовой нарезкой, 9 ил,| Й-А. фиг.г

Ц9) (111

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ЮЯ

РЕСПУБЛИК

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ и aalDPCKOMV СВИДВТВПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ

re ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

flpM ГКНТ СССР (21) 4683555/03 (22) 24,04,89 (46) 29.02.92. 1Бюл, Р 8 (71) Всесоюзное научно-производст" венное объединение турбохолодильной, газоперекачивающей и газотурбинной техники (72) Е.Ф,Бушухин и В,В.Рябошапка (53) 621,867,4 (088.8) (56) Патент Франции V 1580350, . кл, В 65 С 33/00, опублик. 1975. .. Геррман Х. Шнековые машины в технологии, Л,: Химия, 1975, с, 196. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВА-

НИЯ СЫПУЧИХ ИАТЕРИАЛОВ И ВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к устрой-. ствам для транспортирования сыпучих .и вязких материалов и может быть ис-: пользовано, например, в нефтегазовой: промышленности при очистке емкостей, .и амбаров, Цель изобретения - повы-, шение производительности и надежности ( работы, Устройство выполнено в;виде (1) В 65 G 33/00, 33/18

2 шнекового механизма 1, соединенного

,с заборным приспособлением 2. Забор ное приспособление состоит из корпуса 3 и размещенных в нем рабочих органов 4 и 5 в виде по меньшей мере двух взаимозацепляющихся винтов, Рабочая поверхность каждого винта выполнена в вире конической спирали, профиль которой в плоскости сечения,. нормальной к оси вращения винтов, образует симметричные геометрические фигуры из сопряжения четырех дуг, радиусы двух из которых с общим центром на оси симметрии каждой . фигуры определяются соотношением

r + r< = А, а ралиусы двух замыкаю» с щих фигуру противоположных дуг равны между собой и равны А, Рабочая поверхность взаимозацепляющихся винтов 4 и 5, размещенных s части корпуса 3 из двух пересекающихся по образующим цилиндров, выполнена в виде вала с винтовой нарезкой, 9 ил.

1715682

Изобретение относится к устройствам транспортировки материалов в системе очистки буровых растворов для очистки танков и может использоваться в области нефтегазовой промышленности для транспортировки сыпучих материалов и вязких жидкостей, очистки емкостей и амбаров, разгрузочно-погрузочных работ, 1Q

Известно устройство для подачи сыпучих материалов от элеватора, содержащее корпус, заборный короб, два перпендикулярно размещенных шнека, 15

Недостатками известного устройства является низкая эффективность из-за того, что оно может транспортировать только хорошо сыпучие материалы, конструкция не обеспечивает самоочистки шнеков и передача материала осуществляется на небольшие расстояния, Известен ленточный транспортер для погрузочных работ, установленный íà .25 вагонетке и содержащий гибкую ленту, которая является одновременно грузонесущим и тяговым органом, К недостаткам устройства можно ,отнести узкую область применения, так как транспортер способен перемещать только насыпные и штучные грузы,:

Известен также гибкий винтовой конвейер, содержащий внутри гибкого кожуха рабочий орган — гибкий шнек, вдоль которого перемещается транспортируемый материал, Гибкий шнек состоит из отдельных секций, сочлененных между собой шарнирно, что позволяет в определенных пределах искривлять 4О ось вращения шнека и тем самым изменять направление движения транспортируемого материала, Недостатками данного конвейера яв 45 ляются залипание материала на стенках кожуха и гибком шнеке, наличие многочисленных шарниров, которые препятствуют перемещению материала, Наиболее близким к предлагаемому является спиральный винтовой транспортер, содержащий кожух с входным окном, заборное устройство и находящийся внутри. кожуха грузонесущий ! орган в виде винтовой гибкой спирали:, которая приводится во вращение со скоростью, зависящей от физико-механических с войст в транспортируемого материала, Недостатками бранного транспортера являются низкая эффективность устройства, обусловленная конструкцией заборного участка, так как от его конструкции зависит питание спирально-винтового транспортера, его производительность. Имеет место также большой износ спирали в месте ее контакта с металлическим заборным участком, Цель изобретения - повышение про-. изводительности устройства и надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что шнековый механизм соединен с заборным приспособлением> которое выполнено в виде корпуса и размещенных в нем рабочих органов. Рабочие органы заборного приспособления выполнены в виде по меньшей мере двух взамозацепляющихся винтов с возможностью. вращения в одном направлении, Корпус заборного приспособления выполнен в виде по меньшей мере двух пересекающихся по образующим усеченных конусов с параллельными осями с большими основаниями у входного окна и по меньшей мере двух пересекающихся по образующим цилиндров, оси которых

c:oBïàäàþò с осями пересекающихся усеченных конусов.

Рабочая поверхность каждого взаимозацепляющегося винта выполнена в виде конической спирали, профиль которой в плоскости сечения нормальной к оси вращения винтов образует симметричные геометрические фигуры из сопряжения четырех дуг, радиусы двух из которых, противоположно размещенных, с общим центром на- оси симметрии каждой фигуры, определяется из соотношения r, + r< = А где r г радиусы противоположно размещенных дуг, м;. А - расстояние между осями взаимозацепляющихся винтов, м, а радиусы двух замыкающих фигуру противоположных дуг равны между собой и,. расстоянию между взаимозацепляющимися винтами, при этом рабочая поверхность взаимозацепляющихся винтов, размещен ных в части корпуса из двух и более пересекающихся по образующим цилиндров, выполнена в виде вала с винтовой нарезкой.

На фиг.! изображен общии Вид устройства, на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1, на фиг.3 - коническая спираль с возможностью получения симметрич

1715á82 ных геометрических профилей, поперечное сечение; на фиг,4 - варианты заборной части винтового механизма, поперечное сечение; на фиг.5 - вид

Б на фиг,1, на фиг,б - разрез В-В на фиг.2; на фиг.7 - разрез Г-Г на фиг,2; на фиг,8 - разрез Д-Д на фиг.2; на фиг, 9 - цилиндрическая часть винтового механизма, попереч ный разрез, Устройство содержит шнековый механизм l соединенный с заборным приспособлением 2, выполненным. в виде корпуса 3 и размещенных в нем рабо, чих.органов 4 и 5, выполненных в виде по меньшей мере двух взаимозацепляющихся винтов с возможностью вращения в одном направлении ° Заборное приспособление 3 выполнено по меньшей мере из двух пересекающихся по образующим усеченных конусов с параллельными осями и большими основаниями у входного окна и по меньшей мере двух пересекающихся по образующим 25 цилиндров, оси которых совпадают с осями пересекающихся усеченных конусов, . Угол раскрытия конуса заборной части К и угол подъема винтовой спи- gp рали (выбирают иэ условия физикомеханических свойств материала, производительности, а также иэ усло-, вия необходимоР механической проч ности. Их величина находится в пре-. делах

30 c g с 180, 10 с g c 60, Рабочая поверхность каждого взаимоэацепляющегося винта 4 и 5 выполнена 40 в виде конической спирали, профиль которой в плоскости сечения, нормальной к оси вращения винтов, образует симметричные геометрические фигуры из сопряжения четырех дуг, радиусы двух 4g иэ которых, противоположно размещенных, с общим центром на оси симмет° рии каждой фигуры, определяются из соотношения r< + r = А, где r<, г радиусы противоположно размещенных дуг, м1 А - расстояние между осямй ,взаимозацепляющихся винтов, м, а радиусы двух замыкающих фигуру противоположных дуг равны между собой и расстоянию между взаимозацепляющими винтами, при этом рабочая поверхность взаимозацепляющихся винтов 4:

:и 5, размещенных в части корпуса 3 из двух пересекающихся по образующим цилиндров, выполнена в виде вала с винтовой нарезкой, Шнековый механизм 1 содержит гибкий износостойкий рези нокордовый . рукав 7 и два рабочих органа - спирали

8 и 9 из пружинной проволоки, размещенных одна в другой и заключенными в общий резиновый рукав 7, Витки внутренней и наружной спирали имеют раз- ный угол подъема и направление навивки витков спирали, Спирали 8 и 9,. вращаются в разные стороны.

Множество получаемых симметричных,: геометрических фигур в поперечном сечении конической спирали винта при условии взаимной очистки винтов и обкатки профилей винтов показано в полосе А В. CD круга с радиусом А шириной, равной расстоянию между осями ви нт ов (фиг, 3), Площадь сечения каждой из множества фигур имеет одну и ту же величину, несмотря на геометрию фигуры, Геометрическое место точек центров тяжести всех фигур лежит на диаметре окружности с радиусом А и является осью симметрии каждой из множества фигур, Ширина полосы А В CD равна меж1 центровому расстоянию А, 1

В полосе А В CDâåðõíåå граничное положение сечения D0C описывается тремя радиусами, ра вными межцентровому расстоянию, Среднее положение сечения имеет форму круга с радиусом, равным половине межцентрового расстояния, Все промежуточные сечения описываются четырьмя дугами, например сечение А В Е, где дуги А В и E о и к 1 описаны из точки 0 радиусами гg u rg

Сумма абсолютных величин двух радиу- . сов г „и r равна межцентровому рас- стоянию A Дуги В Е и А Г, описаны радиусом, равным межцентровому расстоянию, Дуги В" Е описываются из т оч ки В ", Остальные сечения описываются аналогично.

Таким образом при перемещении сечения вниз дуга А В сходится в ду

1 гу DC.

На фиг,4 изображено поперечное сечение- конической заборной части корпуса 3 для двух винтов в зацеплении при разной геометрической формб профилей: профили 10 и 11 описаны тремя радиусами, равными межцентровому расстоянию А, профиль 12 - окружность, описанная радиусом, рав1715682 ным половине межцентрового расстояния А, На фиг,5 показана зона 13 в средней части шнеков 14 и 15, характеризующаяся тем, что это зона свободна от тела шнеков при вращении последних. При вращении винтов точка

17А (точка пересечения дуг 15А и

16A) по поверхности винтовой спирали

4 на дуге 148 спирали 5 до тех пор, пока точка пересечения 17А достигнет точки 188 (точка пересечения дуг

148 и 168), После этого точка 188 начинает перемещаться по дуге 15А поверхности шнековой спирали 5, При совершении полного оборота при вращении винтов 4 и 5 поверхности обеих винтовых спиралей будут. очищены

t 4 вместе с внутренней поверхностью кор пуса 3.

На фиг.7 изображено поперечное сечение конической части корпуса и винтовой спирали, где радиус внутренней поверхности конуса равен половине : 25 межцентрового расстояния, Профиль поперечного сечения спиральной части винтов постоянный (фиг. 2) и ось вращения не проходит через тело винтов. Профиль попереч.ного сечения винтов плавно меняется, приближаясь к профилю цилиндрической части винта (фиг,8)„ Профиль винтов нарезки цилиндрической части винтов выполнен таким образом, что непрерывная линия касания винтов при синхронном вращении их в одну сторону непрерывно перемещается по поверхности обоих винтов. Каждой точке поверхности одного винта соответствует 4О одна точка смежного.

Процесс самоочистки происходит (фиг. 9) следующим образом.

При синхронном вращении двух винтов по часовой стрелке (Фиге 9) точ- 4 ки А и А одновременно попадают в точку А", затем точки Б и Б в точ" ку Б", затем дуги БС и Б С обкатываются в точке Б . После этого наИ чинают взаимодействовать покатые

t стороны нарезки, Точки D u D,,попадают одновременно в точку D, точН и Е и Е попадают в точку Е", затем обкатываются дуги ЕЖ и Е Ж и сечения возвращаются в исходное состо-, 55 яние, Цикл повторяется, Указанны@:. выше точки без штрихов лежат на-: щраерхности одного винта, с одним ш рущжрм. - на поверхности второго, а с двойными штрихами -, на проекции линии касания шнеков. Вследствие встречного движения поверхностей соседних винтов в точке касания происходит взаимная очистка поверхностей от прилипших частиц, Устройство работает следующим образом, Транспортируемый материал, попадая в заборное устройство 2 в виде механизма захвата материала, движется по периметру внутренней поверхности конической части корпуса 3, где происходит его сжатие и дальнейшее про- движение к цилиндрической части корпуса. Часть материала проходит через зону 13 в средней части винтов 4 и 5 (фиг. 5) и движется в обратном направлении, где имеет место смешивание и циркуляция транспортируемого материала.

Попадая в цилиндрическую часть корпуса 3, которая одновременно является и дозирующей, материал переме щается по направлению к выгрузке, Плотный контакт винтов 4 и 5 препятствует образованию противотока вдоль витков, а однонаправленное вра щение исключает заклинивание винтов

4 и 5 и способствует самоочистке вин, тов 4 и 5 при скольжении поверхности одного винта по поверхности другого.

Заборное приспособление захвата материала создает напорное питание шнекового механизма 1, I

После выгрузки через заборное при способление 2 материал поступает в шнековый механизм 1, где дальнейшее транспортирование происходит посредством двух рабочих органов вращающихся спиралей 8 и 9.

Формула изобретения

Устройство для транспортирования сыпучих материалов и вязких жидкостей, содержащее шнековый механизм, соединенный с заборным приспособлением, выполненным в виде корпуса и размещенных в нем рабочих органов о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и надежности работы, рабочие органы выполнены в виде по меньшей мере двух взаимозацепляющихся винтов, при этом корпус заборного приспособ" ления выполнен в виде по меньшей иере двух пересекающихся по образую1715682 щим усеченных конусов с параллельными осями и большими основаниями у входного окна и двух пересекающихся по образующим цилиндров, оси которых совпадают с осями пересекающихся yre5 ченных конусов, причем рабочая поверхность каждого взаимозацепляющегося . винта выполнена в виде конической спира ли,профиль которой в плоскости сечения, 1 нормальной к оси вращения винтов, образует симметричные геометрические фигуры из сопряжения четырех дуг, радиусы двух иэ которых, противоположно размещенных с общим центром на оси симметрии каждой фигуры,. определяются иэ соотношения г + r<=A, где r r< — радиусы противоположно размещенных дуг, м;

А - расстояние между осями взаи моза цепляющихся винтов м а радиусы двух замыкающих фигуру противоположных дуг равны между собой и расстоянию между взаимоэацепляющимися винтами, при этом рабочая поверхность взаимозацепляющихся винтов, размещенных в части корпуса иэ двух пересекающихся по образующим цилиндров, выполнена в виде вала с винтовой нарезкой.

1715682

В- Ваобериуто бА

144

1715682

Г-Гпо8ерну пц

f ф ф йрюуiяр

С оста ви тел 6 Г. Мал ышко

Редактор Ю, Середа Техред Л,Сердюкова Корректор А ° 06руиар

Заказ 572 Тираж 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