Способ пневматического транспортирования связных сыпучих материалов

 

Назначение: для пневматического транспортирования сыпучих материалов. Сущность изобретения: способ заключается в том, что объем подлежащего транспортированию материала помещают в емкость с выпускным отверстием, связанным с трассой транспортирования, затем воздействуют на этот объем сжатым газом, создавая по всей его поверхности, кроме поверхности, расположенной в зоне выпускного отверстия, постоянное давление, при этом после отделения от объема слоя для подачи в выпускное отверстие сохраняют на поверхности оставшегося в емкости объема материала постоянное давление путем ограничения расхода сжатого газа в части емкости, освободившейся от очередного слоя материала, примыкающей в зоне выпускного отверстия.

Изобретение относится к транспортированию связных сыпучих материалов, а именно к способу пневматического транспортирования связных сыпучих материалов, и может быть использовано в промышленности строительных материалов, химической, пищевой и других отраслях, в частности в технологических процессах для перемещения сыпучих материалов.

Известен способ пневматического транспортирования связных сыпучих материалов, заключающийся в том, что материал подают из емкости к месту истечения путем аэрации материала сжатым газом на различных участках (1).

Недостатком указанного способа является низкая надежность транспортирования связных сыпучих материалов, так как воздействие газом для аэрации материала локально, последовательно и поочередно импульсами или постоянно с заданным направлением ориентации на отдельных участках будет способствовать увеличению имеющейся структурной неоднородности с образованием в одном месте каналов, а в другом уплотнения материала. При этом не учитывается "оперативная" обстановка в емкости, то есть газ может подаваться в тот момент, когда его не надо подавать, и, наоборот, когда не будет надо его подавать. Также для преодоления сил сцепления между частицами вынужденное, постоянное интенсивное перемешивание материала с воздухом требует значительного расхода энергии, обусловленного вынужденным перемешиванием материала в емкости в направлениях, не связанных с направлением истечения и при этом низкой эффективностью передачи энергии от газового энергоносителя частицам материала в процессе вязкого и турбулентного их перемешивания.

Известен также способ пневматического транспортирования сыпучих материалов, заключающийся в том, что на помещенный в емкость со связанным с трассой транспортирования выпускным отверстием объем подлежащего транспортированию материала воздействуют сжатым газом, создавая по всей поверхности указанного объема материала, кроме поверхности, расположенной в зоне выпускного отверстия, постоянное давление (2).

Недостатком указанного способа является низкая надежность транспортирования связных сыпучих материалов, так как у связных, порошкообразных материалов скорость фильтрации газов низкая и это вызовет градиент давления и сдвиг связного материала с завалом его в выпускном отверстии или образование каналов.

Задача изобретения повышение надежности при пневматическом транспортировании связных сыпучих материалов.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе пневматического транспортирования связных сыпучих материалов, заключающемся в том, что на помещенный в емкость со связанным с трассой транспортирования выпускным отверстием объем подлежащего транспортированию материала воздействуют сжатым газом, создавая по всей поверхности указанного объема материала, кроме поверхности, расположенной в зоне выпускного отверстия, постоянное давление, согласно предлагаемому способу после отделения от объема материала в емкости слоя для подачи его в выпускное отверстие сохраняют на поверхности оставшегося в емкости объеме материала давление постоянным путем ограничения расхода газа в части емкости, освободившейся от очередного слоя материала, примыкающей к зоне выпускного отверстия.

Заявляемый способ отличается от прототипа тем, что после отделения от объема материала в емкости слоя для подачи его в выпускное отверстие сохраняют на поверхности оставшегося в емкости объема материала давление постоянным путем ограничения расхода газа в части емкости, освободившейся от очередного слоя материала, примыкающей к зоне выпускного отверстия.

Поддержание на поверхности материала, находящегося в емкости, давления постоянным путем ограничения расхода газа в части емкости, освободившейся от очередного слоя материала, примыкающей к зоне выпускного отверстия, позволит сохранять перепад давления, необходимый для отделения слоя материала постоянно на границе неподвижного материала, что обеспечит надежное истечение связного сыпучего материала. При этом от перепада давления и взаимодействия с потоком фильтрующего газа, а также уже во взвешенном состоянии движение материала постоянно направлено в сторону истечения материала, а это позволяет также снизить энергозатраты.

Способ осуществляют следующим образом.

Сыпучий материал загружают в емкость через загрузочное устройство и герметически закрывают его, затем подают сжатый газ. Сжатый газ распределяют по всей поверхности материала, например через перфорированные боковые стенки емкости. При подаче газа на поверхности материала давление будет расти в силу низкой скорости фильтрации газа. При этом будет создаваться более однородная структура материала за счет ликвидации локальной неоднородности, характеризуемой различными значениями пористости материала. Перепад давления, образующийся на границе неподвижного материала, в зоне, примыкающей к выпускному отверстию, будет оказывать силовое воздействие на материал. При достижении давления, когда силовое воздействие на поверхность слоя материала на границе неподвижного материала превзойдет силы трения слоя материала о стенки емкости и силы сцепления между частицами, произойдет сдвиг и отрыв слоя материала. В результате сопротивление движению газа в этом месте значительно уменьшится и сюда устремится значительная часть газа, при этом давление на поверхности материала начнет падать. В этот момент ограничение расхода этого потока газа позволит сохранить необходимое давление газа на поверхности оставшегося материала, что обеспечит перепад давления и отрыв следующего слоя, и так до полного опорожнения емкости.

Использование предлагаемого способа пневматического транспортирования связных сыпучих материалов обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества.

1. Послойная подача материала позволит обеспечить надежное пневматическое транспортирование связных сыпучих материалов без образования застойных зон и каналов, исключается опасность образования в емкости сводов и завалов.

2. Подача материала небольшими слоями и отсутствие вынужденного дополнительного перемешивания позволит снизить расход воздуха и этим снизить энергозатраты, уменьшить истирание внутреннего пространства емкости, уменьшить "загрязнение" сыпучего материала материалом емкости и снизить расходы на очистку газа от пыли.

Формула изобретения

Способ пневматического транспортирования связных сыпучих материалов, заключающийся в том, что на помещенный в емкость со связанным с трассой транспортирования выпускным отверстием объем подлежащего транспортированию материала воздействуют сжатым газом, создавая по всей поверхности указанного объема материала, кроме поверхности, расположенной в зоне выпускного отверстия, постоянное давление, отличающийся тем, что после отделения от объема материала в емкости слоя для подачи его в выпускное отверстие сохраняют на поверхности оставшегося в емкости объема материала давление постоянным путем ограничения расхода сжатого газа в части емкости, освободившейся от очередного слоя материала, примыкающей к зоне выпускного отверстия.