Камерный питатель

 

Изобретение относится к пневмотранспортному оборудованию. Камерный питатель содержит цилиндрический корпус с конической нижней частью, загрузочную трубу, смонтированный на опоре двуплечий рычаг и кронштейн с выключателем. Кронштейн с выключателем закреплен над опорой рычага, при этом одно плечо этого рычага подпружинено, а на втором его плече закреплена оболочка, выполненная в виде прямого цилиндра с направляющей кривой, состоящей из двух парабол, и плоскостью в нижней части, расположенной под углом естественного откоса подаваемого в камерный питатель материала. Оболочка снабжена винтовым и болтовым соединениями для регулирования площади ее поверхности, контактирующей с рыхлым слоем насыпи материала, и параллельности ее упомянутой плоскости относительно поверхности конуса уплотненного слоя материала соответственно. Изобретение обеспечивает безотказную работу с сыпучими материалами, имеющими различные физико-механические свойства. 4 ил.

Изобретение относится к области аэросмесевого пневмотранспортирования сыпучих порошкообразных, кристаллических, пылевидных, тонкодисперсных материалов по трубам круглого сечения пневмотранспортными установками, системами и комплексами нагнетательного и вакуумного действия.

Известно устройство камерного питателя с датчиками регистрации количества сыпучего материала в емкости по весовой характеристике с помощью тензодатчиков под опорами камерного питателя с усиленной аппаратурой и указателями, тарированными на вес. Этот датчик состоит из чувствительного элемента, опирающегося нейтральным скосом на подставку и заключенного в стальной цилиндрический герметический корпус. При приложении нагрузки упругий элемент испытывает деформацию изгиба. Излишние нагрузки вызывают изменение выходного сигнала датчика. Эти датчики применяются для регистрации уровня сыпучего груза при заполнении емкостей камерных питателей. Недостатком этого камерного питателя являются отказы при эксплуатации на горячих и влажных сыпучих грузах. Известны также камерные питатели со световыми, шариковыми, изотопными, диафрагменными и другими датчиками уровня сыпучего материала в емкости (см. Пневмотранспортное оборудование: Справочник, под общ.ред. Л.П.Калинушкина и др. - Л.: Машиностроение, 1986, с. 127).

Недостатком этих камерных питателей являются отказы в виде прекращения загрузки до расчетного уровня из-за регистрации ложного уровня.

Наиболее близким, принятым за прототип, является камерный питатель с датчиками регистрации количества сыпучего груза в емкости по уровню насыпи материала в виде конуса с углом естественного откоса между образующей конуса и его основанием. Камерный питатель содержит цилиндрический корпус с конической нижней частью и загрузочную трубу. В верхней части корпуса внутри смонтирован на кронштейне маятниковый сигнализатор уровня. Маятником является флажок-пластина. Пластина реагирует на давление текущего слоя сыпучего материала по откосу насыпи в емкости камерного питателя, отклоняясь от вертикального положения, воздействует на электрические контакты микропереключателя, управляющего механизмом прекращения процесса наполнения емкости (см. Пневмотранспортное оборудование: Справочник, под общ.ред. Л.П.Калинушкина и др. - Л.: Машиностроение. 1986, с. 264 - 265, фиг. 12.15).

Недостатком этого устройства являются отказы в виде регистрации ложного уровня при эксплуатации его при заполнении емкости сыпучим горячим и влажным материалом.

Техническая задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, состоит в том, чтобы камерный питатель с регистрирующим уровень сыпучего материала датчиком заполнялся заданным количеством сыпучего материала с учетом повышенной влажности и температуры без отказов. Причины отказов в эксплуатации камерных питателей в основном объясняют физико-технические эффекты, установленные авторами в результате экспериментов.

Технический результат достигается тем, что камерный питатель для исключения отказов с учетом отмеченных физико-технических эффектов содержит цилиндрический корпус с конической нижней частью и загрузочную трубу, в верхней части корпуса внутри смонтирован на опоре двуплечий рычаг, одно плечо которого подпружинено, над опорой укреплен кронштейн с выключателем, а на конце второго плеча рычага закреплена оболочка специальной геометрической формы, выполненной в виде прямого цилиндра с направляющей кривой, состоящей из двух парабол, при этом нижняя часть цилиндра усечена плоскостью под углом, равным углу естественного откоса конкретного подаваемого сыпучего груза, при этом оболочка снабжена винтовым и болтовым соединениями для регулирования площади ее поверхности, контактирующей с рыхлым слоем насыпи горячего влажного материала, и параллельности ее упомянутой плоскости относительно поверхности конуса уплотненного слоя материала соответственно.

Регулируемые геометрические размеры оболочки зависят от физико-механических свойств сыпучего груза, его температуры и влажности. Предложенный камерный питатель позволяет функционировать при температуре сыпучего груза до 400^oC и влажности без ограничения.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 2 представлен камерный питатель в разрезе, на фиг. 2 - структура насыпи, на фиг. 3 - геометрическая форма продольного разреза оболочки, на фиг. 4 - поперечный разрез оболочки.

Камерный питатель содержит цилиндрический корпус 1 с конической нижней частью 2, загрузочную трубу 3, в верхней части корпуса внутри смонтирован на опоре 4 двуплечий рычаг 5, одно плечо которого подпружинено пружиной 6, над опорой 4 закреплен кронштейн 7 с выключателем 8, а на втором плече закреплена оболочка 9, выполненная в виде прямого цилиндра с направляющей кривой, состоящей из двух парабол, и плоскости в нижней части, расположенной под углом естественного откоса горячего материала, подаваемого в камерный питатель, при этом оболочка 9 снабжена винтовым 13 и болтовым 14 соединением, для регулирования площади ее поверхности, контактирующей с рыхлым слоем насыпи горячего влажного материала и параллельности ее упомянутой плоскости относительно поверхности конуса уплотненного слоя материала соответственно.

Для пояснения работы камерного питателя на фиг. 2 приведена схема образования насыпи при заполнении камерного питателя сыпучим грузом в виде аэросмеси. Конус уплотненной насыпи сыпучего материала 10 образуется путем высвобождения воздуха и паров из пространства между частицами рыхлого слоя 11 насыпи, который образуется из псевдоожиженного текущего слоя 12. При этом рыхлый слой 11 имеет медленный сдвиг относительно уплотненной насыпи 10 с ориентировочной скоростью 5-10 мм/с, а псевдоожиженный слой имеет скорость движения относительно рыхлого слоя 2-5 м/с. Давление рыхлого слоя 11 на единицу площади, перпендикулярной вектору скорости, на порядок выше в псевдоожиженном слое.

Устройство работает следующим образом. При заполнении камерного питателя горячим сыпучим материалом образуется насыпь с углом естественного откоса α, состоящая в основном из трех слоев, отличающихся друг от друга по плотности материала. Плечо двуплечего рычага 5 оболочкой 9 специальной геометрической формы реагирует только на смещение второго слоя 11 по третьему слою 10 сыпучего материала и не реагирует на вихревые потоки воздуха и движение верхнего псевдоожиженного слоя 12, т.к. верхнее плечо рычага подпружинено регулируемым усилием на соответствующий порог чувствительности, что позволяет устранить отказы в виде прекращения загрузки до расчетного уровня.

Для достижения необходимой точности измерения уровня материала в емкости площадь оболочки, на которую воздействует второй слой насыпи, регулируют винтовым соединением 13, а параллельность нижней плоскости оболочки образующей конуса третьего слоя насыпи регулируют болтовым соединением 14 в зависимости от вида сыпучего материала, при этом усилие пружины 6 регулируют на соответственный предел чувствительности.

Таким образом, предлагаемый камерный питатель позволяет эксплуатировать крупные пневмотранспортные комплексы с десятками камерных питателей и других емкостей с широким диапазоном температуры и влажности частиц.

Формула изобретения

Камерный питатель, содержащий цилиндрический корпус с конической нижней частью, загрузочную трубу, смонтированный на опоре двуплечий рычаг и кронштейн с выключателем, отличающийся тем, что кронштейн с выключателем закреплен над опорой рычага, при этом одно плечо этого рычага подпружинено, а на втором его плече закреплена оболочка, выполненная в виде прямого цилиндра с направляющей кривой, состоящей из двух парабол, и плоскостью в нижней части, расположенной под углом естественного откоса подаваемого в камерный питатель материала, при этом оболочка снабжена винтовым и болтовым соединениями для регулирования площади ее поверхности, контактирующей с рыхлым слоем насыпи материала, и параллельности ее упомянутой плоскости относительно поверхности конуса уплотненного слоя материала соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4