Бункер для сыпучих материалов

 

Изобретение относится к устройствам для выгрузки сыпучих материалов из бункеров и силосов и может быть использовано в промышленности строительных материалов, горнорудной, химической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с коническим днищем и выгрузочным отверстием, активатор, включающий полый конус, установленный с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения, снабженный кольцом, патрубком, соединенным с источником подачи газообразного тела, эластичный элемент в виде тора с кольцевой щелью, перегородку, дополнительный патрубок, полый цилиндр с упором, клапан. Полый цилиндр имеет в нижней части отверстия. Устройство обеспечивает надежную работу активатора и позволяет управлять частотой колебаний активатора. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для выгрузки сыпучих материалов из бункеров и силосов и может быть применено в промышленности строительных материалов, горнорудной, химической и других отраслях промышленности, использующих бункерные и силосные емкости для хранения сыпучих материалов.

Известно устройство для выгрузки веществ из бункеров и аналогичных устройств. В данном устройстве на определенном расстоянии над выпускным отверстием установлена на крестовине перегородка, имеющая коническую форму. К внутренней поверхности конусной перегородки прикреплено вибрирующее устройство, состоящее из электромагнитов. Вибрирующее устройство может изменять частоту колебаний [1] .

К недостаткам данного устройства можно отнести невозможность вертикального возвратно-поступательного движения конусной перегородки, что при давлении материала выше перегородки лишает устройство возможности воздействия на сводообразование.

Известны бункеры и силосы, выпускаемые германской фирмой "Krupp Polisius". Эти силосы и бункеры оборудованы внутри материала сжатым воздухом [2] .

Недостатком такого устройства является то, что оно дает эффект только для сухого сыпучего материала. При хранении влажного или смерзающегося материала данное устройство не дает эффекта.

Известно устройство для смешивания и выгрузки сыпучих материалов из бункера, содержащее корпус, активатор, представляющий собой конус, установленный на патрубке с возможностью возвратно-поступательного перемещения и соединенный с источником подачи воздуха. Конус выполнен перфорированным и покрыт фильтровальной сеткой [3] .

Недостатками устройства является невысокая эффективность работы при выгрузке сыпучих материалов, ненадежность в работе, обусловленные конструкцией конуса. Перфорация после каждой подачи импульса забивается частицами материала, особенно с повышенной влажностью. Кроме того при возвратно-поступательном движении частицы материла попадают в трубку для подачи воздуха, что с течением временим будет затруднять возможность возвратно-поступательного движения и снижать тем самым эффективность работы устройства. Наличие перфорации на конусе снижает скорость возвратно-поступательного движения.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности устройства.

Цель достигается тем, что в известном устройстве для выгрузки слежавшихся сыпучих материалов из бункеров и силосов, содержащем корпус, активатор, представляющий собой полый конус, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения и снабженный кольцом, установленным в его нижней части, патрубок, соединенный с источником подачи газообразного тела, эластичный элемент, перегородку, расположенную под эластичным элементом, согласно изобретения эластичный элемент выполнен в виде тора, имеющего кольцевую щель по внутреннему периметру, при этом верхняя кромка тора соединена с кольцом, а нижняя - с перегородкой, снабженной дополнительным патрубком, соединяющим полость конуса с атмосферой, полый цилиндр, установленный над патрубками, соединенный нижним торцом с перегородкой, в верхней части снабжен упором для полого конуса, через верхний торец полость цилиндра сообщается с полостью конуса. Дополнительный патрубок снабжен клапаном.

В качестве клапана может быть применен электромагнитный вентиль, подпружиненный седловой клапан с конусным запором, кинематически связанный с полым конусом, или золотниковый клапан.

Выполнение эластичного элемента в виде тора, имеющего кольцевую щель по внутреннему периметру, соединение его верхней кромки с кольцом, а нижней - с перегородкой обеспечивает увеличение длины хода полого конуса при возвратно-поступательном движении, что повышает эффективность работы устройства. Отсутствие в тороидальном эластичном элементе отверстий предотвращает попадание сыпучего материала внутрь активатора, что повышает надежность работы устройства. Снабжение перегородки дополнительным патрубком обеспечивает сообщение полости конуса с атмосферой и при наличии клапана обеспечивает надежную работу активатора и позволяет управлять частотой колебаний активатора.

Снабжение устройства полым цилиндром, установленным над патрубками, соединенным нижним торцом с перегородкой, а в верхней части упором для полого конуса, обеспечивает жесткость, а следовательно надежность конструкции активатора при импульсных нагрузках.

Сообщение полости цилиндра через верхний торец с полостью конуса обеспечивает нормальное равномерное заполнение объема полости конуса газообразным телом. Кроме того, полый цилиндр сам заполняется газообразным телом, в случае применения энергии горючей смеси полый цилиндр работает как ударная труба, направляющая энергию в вершину конуса, что повышает эффективность работы активатора.

Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что заявляемое решение отличается формой выполнения эластичного элемента, взаимосвязью его с другими элементами устройства, наличием дополнительного патрубка с клапаном, соединяющим полость конуса с атмосферой, установкой полого цилиндра над патрубками с упором для полого конуса, что обеспечивает соответствие решения критерию "Новизна". Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не выявило в них признаков, сходных с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "Существенные отличия".

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство при неработающем активаторе; на фиг. 2 - то же, при работающем активаторе.

Устройство для выгрузки слежавшихся сыпучих материалов из бункеров и силосов содержит корпус 1 с коническим днищем 2 и выгрузочным отверстием 3, активатор 4, включающий полый конус 5, установленный с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения, снабженный кольцом 6, патрубком 7, соединенным с источником подачи газообразного тела (не показан), эластичный элемент 8 в виде тора с кольцевой щелью 9, перегородку 10, дополнительный патрубок 11, полый цилиндр 12 с упором 13, клапан 14. Сыпучий материал на фиг. 1 обозначен позицией 15, а опора - позицией 16. Полый цилиндр 12 имеет в нижней части отверстия 17, которые служат для лучшего заполнения полости конуса 5 и удаления из нее конденсата.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 1 с коническим днищем 2 заполнен сыпучим материалом 15. Полый конус 5 активатора 4 находится в нижнем положении (исходное положение). Сыпучий материал 15 при выгрузке через выгрузочное отверстие 3 движется вдоль стенок корпуса 1 и происходит нормальная работа бункера. В случае зависания материала 15 в бункере включается активатор 4. При этом через патрубок 7, полый цилиндр 12 в полый конус 5 подается газообразное тело, которое по мере заполнения внутреннего объема полого конуса 5 создает избыточное давление, за счет которого происходит растяжение эластичного элемента 8 и подъем вверх полого конуса 5 (фиг. 2). Затем открывается клапан 14 и сбрасывает давление из внутреннего объема полого конуса 5 в атмосферу. В результате выравнивания давления внутри полого конуса 5 с атмосферным давлением конус 5 под весом сыпучего материала 15 перемещается вниз до упора 13, т. е. занимает исходное положение, а клапан 14 закрывается. Цикл повторяется до тех пор, пока не начнется нормальное истечение сыпучего материала из бункера. После этого подача газообразного тела через патрубок 7 прекращается.

В случае заполнения объема полого конуса 5 горючей смесью без избыточного давления поджиг горючей смеси производится с помощью запальника, устанавливаемого в патрубке 7 (не показан). Одновременно с запальником открывается клапан 14. Воспламенение горючей смеси и ее сгорание создают резкое расширение газообразного тела и повышение давления в объеме полого конуса 5. В результате этого конус 5 перемещается вверх. После резкого расширения газообразного тела в объеме полого конуса 5 возникает отрицательное давление (вакуум) и конус 5 под действием сыпучего материала 15 опускается до упора 13. Через клапан 14 и дополнительный патрубок 11 происходят подсос атмосферного воздуха и ликвидация вакуума. После этого клапан 14 закрывается. Цикл может быть повторен до тех пор, пока не будет ликвидировано зависание сыпучего материала.

Формула изобретения

1. БУНКЕР ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий корпус, активатор, представляющий собой установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения и соединенный посредством патрубка с источником подачи воздуха полый конус, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, он снабжен укрепленными в нижней части конуса перегородкой, а на его внутренней поверхности - кольцом, дополнительным патрубком, соединяющим полость конуса с атмосферой, размещенным в конусе полым цилиндром, нижний торец которого соединен с перегородкой, а верхний имеет упор для размещения на нем конуса, и эластичным элементом, установленным между кольцом и перегородкой и представляющим собой тор с кольцевой щелью по внутреннему периметру, верхняя поверхность которого соединена с кольцом, а нижняя - с перегородкой, при этом выходные концы патрубков расположены в полости цилиндра.

2. Бункер по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный патрубок снабжен клапаном.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2