Устройство для подъема сыпучих материалов с повышенной концентрацией в газовой смеси

 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к устройствам для вертикального и наклонного пневмотранспорта сыпучих материалов с повышенной концентрацией в газовой смеси. Устройство содержит наклонный или вертикальный транспортный трубопровод, в котором рассредоточенно установлены поперечные вставки для прохода аэросмеси с проходным сечением отверстий меньше проходного сечения транспортного трубопровода. Поперечные вставки выполнены в виде перфорированных решеток или сеток с размером отверстий больше трехкратного размера частиц материала. Решетки выполнены двойными с возможностью поперечного перемещения относительно друг друга для регулирования их суммарного проходного сечения. Установленные последовательно в трубопроводе поперечные вставки в виде решеток повышают концентрацию материала в газовой смеси до плотности двухфазного потока немного меньше насыпной плотности транспортируемого материала, что значительно снижает расход сжатого газа, а значит, и расход энергозатрат. 2 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к устройствам для вертикального и наклонного пневмотранспорта сыпучих материалов с повышенной концентрацией в газовой смеси.

Известно устройство для пневмотранспорта сыпучих материалов, содержащее смесительную камеру и расположенный в нем входной патрубок транспортного трубопровода. Элемент для регулирования проходного сечения транспортного трубопровода установлен внутри на его входе (а.с. СССР 954339, кл. В 65 G 53/40. Опубл. 30.08.82 в БИ 32).

Известное устройство не обеспечивает псевдоожиженный поток материала по всей длине транспортного трубопровода.

Известно устройство для пневмотранспорта сыпучих материалов, содержащее транспортный трубопровод, в котором рассредоточенно установлены поперечные вставки для прохода аэросмеси, проходное сечение отверстий которых меньше проходного сечения транспортного трубопровода (а.с. СССР 559868. Кл. В 65 G 53/52. Опубл. 30.05.77 в БИ 20).

Однако известное устройство не позволяет обеспечить дополнительные сопротивления в вертикальном транспортном трубопроводе для получения пневмотранспорта с псевдоожиженным потоком материала, поскольку поперечные вставки способствуют ускорению транспортируемой смеси и не обеспечивают эффективного разбивания пузырей.

Известно устройство для подъема сыпучих материалов с повышенной концентрацией в газовой смеси, содержащее смесительную камеру, патрубок для подвода сжатого газа, газораспределительную пористую перегородку и вертикальный трубопровод (SU 1071552 А, 07.02.1994).

Данное устройство имеет указанные выше недостатки, что приводит к повышению расхода газа и соответственно энергозатрат.

Техническим результатом изобретения является уменьшение расхода энергозатрат на транспортировку при работе установок с повышенной концентрацией материала.

Это достигается тем, что в устройстве для подъема сыпучих материалов с повышенной концентрацией в газовой смеси, содержащем смесительную камеру, патрубок для подвода сжатого газа, газораспределительную пористую перегородку и вертикальный трубопровод, последний снабжен рассредоточенно установленными в нем вставками, которые выполнены в виде двойных решеток с возможностью поперечного перемещения относительно друг друга для регулирования их суммарного проходного сечения в пределах 20-75% от площади внутреннего сечения вертикального трубопровода.

На фиг.1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1.

Устройство (фиг.1) для пневматического транспортирования сыпучих материалов содержит смесительную камеру 1 с транспортным трубопроводом 2. В нижней части смесительной камеры установлены патрубок 3 для подвода сжатого воздуха и газораспределительная пористая перегородка 4. В транспортном трубопроводе 2 рассредоточенно по его длине вмонтированы поперечные вставки 5 в виде решеток или сеток. Отверстия 6 (фиг.2) решеток должны быть больше трехкратного размера частиц материала. Живое сечение отверстий составляет 20-75% внутреннего сечения трубопровода. Для регулирования проходных сечений отверстий 6 за решетками 5 установлены дополнительные решетки 7 с такими же отверстиями с возможностью поперечного перемещения их относительно друг друга. Подпитывающая часть 8 смесительной камеры 1 расположена над патрубком транспортного трубопровода 2.

Сыпучий материал через подпитывающую часть 8 непрерывно подается в смесительную камеру 1. При подаче сжатого газа через патрубок 3 под газораспределительную пористую перегородку 4 над ней аэрируется материал до создания псевдоожиженного слоя. В таком виде сыпучий материал под действием избыточного давления в смесительной камере 1 и постоянного подпора материала в подпитывающей части 8 подается и движется по вертикальному трубопроводу. В движущемся вверх псевдоожиженном слое образуются газовые пузыри, растущие по высоте трубопровода.

Каждая поперечная вставка дробит и разрушает образующиеся газовые пузыри и формирует псевдоожиженный слой материала. При проходе верхних слоев псевдоожиженного материала через поперечные вставки 5 в виде решеток его частицы последовательно перетекают через отверстия 6, двигаясь вверх по трубопроводу.

Благодаря этому создается достаточно плотный и устойчивый поток материала. Таким образом, транспортирование осуществляется с высокой концентрацией материала, а значит, с малым расходом газа. Это позволяет снизить затраты энергии на пневмотранспорт. При перемещении на некоторую величину решеток 7 относительно решеток 5 регулируется суммарное поперечное сечение отверстий 6 прохода аэросмеси, что обеспечивает оптимальный режим транспортирования.

Установленные в трубопроводе поперечные вставки, выполненные в виде решеток, создают движение материала в псевдоожиженном виде, что повышает концентрацию материала в газовой смеси в процессе перетекания через отверстия решеток, установленных последовательно в трубопроводе, газовые пузыри разбиваются и разрушаются. В результате этого получается однородный псевдоожиженный поток материала, движущийся по трубопроводу без роста пузырей.

Возможность регулирования проходного сечения отверстий за счет сдвига дополнительных решеток обеспечивает настройку на оптимальный режим, что уменьшает энергозатраты на перемещение материала.

При таком виде пневмотранспорта на небольшие высоты - до 40 м можно достичь массовую концентрацию материала в газе до 200-300 кг/кг, скорость газового потока в пределах 1-3 м/с, что значительно снижает расход сжатого газа при плотности двухфазного потока, немного меньшей насыпной плотности транспортируемого материала.

Формула изобретения

Устройство для подъема сыпучих материалов с повышенной концентрацией в газовой смеси, содержащее смесительную камеру, патрубок для подвода сжатого газа, газораспределительную пористую перегородку и вертикальный трубопровод, отличающееся тем, что последний снабжен рассредоточенно установленными в нем вставками, которые выполнены в виде двойных решеток с возможностью поперечного перемещения относительно друг друга для регулирования их суммарного проходного сечения в пределах 20-75% от площади внутреннего сечения вертикального трубопровода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2