Устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала


 

B65G53 - Транспортировка сыпучих материалов по желобам или трубам с использованием флотации материалов или с помощью потока газа, жидкости или пены (псевдоожижение для погрузочно-разгрузочных работ B65G 69/06; погрузчики для сена и подобных полевых культур A01D 87/00; устройства для псевдоожижения, облегчающие загрузку или разгрузку больших контейнеров B65D 88/72; выемка грунта E02F; добыча полезных ископаемых из аллювиальных отложений E21C 45/00; гидравлические или пневматические машины для заполнения выработанного пространства E21F 15/00; гидроаэродинамика F15D)

Владельцы патента RU 2478552:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU)

Изобретение относится к пневматическому транспортированию сыпучих материалов и может быть использовано в строительной, металлургической, химической и других отраслях промышленности. Устройство содержит расходный бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенным своим разгрузочным отверстием посредством затвора с транспортным трубопроводом, и газоподводящую магистраль с вихревой трубой, эжектором, фильтром и масловлагоотделителем, газопроводами аэрирующего приспособления и транспортного трубопровода. Вихревая труба соединена пневматически с термоэлектрическим генератором, выполненным в виде корпуса с проходными каналами для горячего и холодного потоков и комплектом дифференциальных термопар. Выход холодного потока вихревой трубы соединен с входом проходного канала для холодного потока термоэлектрического генератора. Выход этого проходного канала соединен с транспортным трубопроводом. Выход горячего потока вихревой трубы соединен с входом проходного канала для горячего потока термоэлектрического генератора. Выход этого проходного канала соединен с аэрирующим приспособлением. «Холодные» концы дифференциальных термопар укреплены внутри проходного канала для холодного потока, а их «горячие» концы укреплены внутри проходного канала для горячего потока. Изобретение обеспечивает снижение затрат электрической энергии. 1 ил.

 

Изобретение относится к пневматическому транспортированию сыпучих материалов и может быть использовано в строительной, металлургической, химической и других отраслях промышленности.

Известен аэратор пневматического устройства для смешивания и транспортирования сыпучих материалов (см. а.с. 829519, МКИ В65G 53/16, БИ №18, 1981), содержащий короб с воздухоотводящим патрубком и закрывающий короб установленные один над другим с зазором два листа, при этом в нижнем листе выполнены сопла, а верхний лист имеет щелевые прямолинейные вырезы и в нижней его поверхности расположены пазы-резонаторы.

Недостатками является сложность конструктивного исполнения с последующей настройкой на возбуждение ультразвуковых колебаний, особенно при изменяющихся в процессе эксплуатации влажности сыпучего материала, содержащегося в коробе.

Известно устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала (см. а.с. 1669830, МКИ В65G 53/00, БИ №30, 1991), содержащее расходный бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенный своим разгрузочным отверстием посредством затвора с транспортным трубопроводом и газоподводяшую магистраль с вихревой трубой, эжектором, фильтром и масловлагоотделителем, газопроводами аэрирующего приспособления и транспортного трубопровода.

Недостатком является высокая энергоемкость, обусловленная использованием электрической энергии не только для осуществления технологического процесса пневмотранспортирования сыпучего материала, но и обеспечения как дежурного освещения помещения по размещению устройства, так и осуществления питания системы автоматизации и контроля процесса пневматического транспортирования сыпучего материала.

Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение затрат электрической энергии в процессе работы устройства для пневматического транспортирования сыпучего материала, особенно в темное время суток, путем использования теплового потенциала вихревой трубы.

Технический результат по снижению энергозатрат достигается тем, что устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала содержит расходный бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенным своим разгрузочным отверстием посредством затвора с транспортным трубопроводом, и газоподводяшую магистраль с вихревой трубой, эжектором, фильтром и масловлагоотделителем, газопроводами аэрирующего приспособления и транспортного трубопровода, причем вихревая труба соединена пневматически с термоэлектрическим генератором, выполненным в виде корпуса с проходными каналами для горячего и холодного потоков и комплектом дифференциальных термопар, при этом выход холодного потока вихревой трубы соединен с входом проходного канала для холодного потока термоэлектрического генератора, а выход этого проходного канала соединен с транспортным трубопроводом, кроме того, выход горячего потока вихревой трубы соединен с входом проходного канала для горячего потока термоэлектрического генератора, а выход этого проходного канала соединен с аэрирующим приспособлением, причем «холодные» концы дифференциальных термопар укреплены внутри проходного канала для холодного потока, а их «горячие» концы укреплены внутри проходного канала для горячего потока.

На фиг.1 трубопровода изображена принципиальная схема устройства для пневматического транспортирования сыпучего материала.

Устройство содержит расходный бункер 1 с аэрирующим приспособлением, поочередно подключаемыми аэрационными соплами 2, транспортный трубопровод 3 с затвором 4, эжектор 5, газоподводяшую магистраль 6 сжатого воздуха, вихревую трубу 7 с каналами горячего 8 и холодного 9 потоков, газопровод 10 аэрирующего приспособления 2, последовательно соединенные фильтр 11 и коммуникационную 12 установку, краны 13, 14, через которые осуществляется подача сжатого и атмосферного (AT) воздуха, масловлагоотделитель 15, установленный на газопроводе 16 транспортного трубопровода 3 между вихревой трубой 7 и бункером 1.

Вихревая труба 7 соединена пневматически с термоэлектрическим генератором 17, выполненным в виде корпуса 18 с проходным каналом 19 для горячего потока и комплектом дифференциальных термопар 21. При этом выход 22 канала холодного 9 потока вихревой трубы 7 соединен с входом 23 проходного канала 20 для холодного потока корпуса 18 термоэлектрического генератора 17, а выход 24 проходного канала 20 для холодного потока соединен газопроводом 16 с транспортным трубопроводом 3 через маслоотделитель 15. Выход 25 канала горячего 8 потока вихревой трубы 7 соединен с входом 26 проходного канала 19 для горячего потока корпуса 18 термоэлектрического генератора 17, а выход 27 проходного канала 19 для горячего потока соединен с газопроводом 10 аэрирующего приспособления 2. «Холодные» концы 28 комплекта дифференциальных термопар 21 укреплены внутри проходного канала 20 для холодного потока, а «горячие» концы 29 комплекта дифференциальных термопар 21 укреплены внутри проходного канала 19 для горячего потока корпуса 18 термоэлектрического генератора 17.

Устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала работает следующим образом.

В исходном положении сыпучий материал засыпается в расходный бункер 1, затвор 4 закрыт и препятствует проникновению сыпучего материала в транспортный трубопровод 3 через разгрузочное отверстие бункера. Закрыты также краны 13, 14 и коммутационная установка 12 не пропускает воздух к аэрационным соплам 2 аэрирующего приспособления.

При необходимости обеспечить выдачу и транспортирование сыпучего материала открывается затвор 4 и кран 13. Сжатый воздух из магистрали 6 поступает в вихревую трубу 7, где термодинамически расслаивается на горячий и холодный потоки. Часть сжатого воздуха в виде холодного потока с сконденсировавшейся влагой из канала 9 вихревой трубы 7 поступает на вход 23 проходного канала 20 для холодного потока корпуса 18 термоэлектрического генератора 17, где контактирует с «холодными» концами 28 комплекта дифференциальных термопар 21 и после выхода 24 проходного канала 20 для холодного потока по газопроводу 16 поступает в масловлагоотделитель 15 для отделения конденсата и далее в качестве осушенного и охлажденного транспортного агента направляется в трубопровод 3.

Одновременно другая часть сжатого воздуха из канала горячего потока 8 вихревой трубы 7, насыщенная загрязнениями в виде твердых частиц (пыли, ржавчины и т.д.) и капельной влаги, поступает на вход 26 проходного канала 19 для горячего потока корпуса 18 термоэлектрического генератора 17, где контактирует с «горячими» концами 29 комплекта дифференциальных термопар 21, и после выхода 27 проходного канала 19 для горячего потока по газопроводу 10 через эжектор 5 и фильтр 11, где очищается, через коммутационную установку 12 - к аэрационным соплам 2.

В процессе термодинамического расслоения сжатого воздуха в вихревой трубе 7 температура горячего потока на выходе из канала 8 достигает 100°С и более, а температура холодного потока на выходе из канала 9 понижается до 0°С (см., например Меркулов В.П. Вихревой эффект и его применение в технике. Самара, 2002. 387 с.). Это позволяет при использовании в качестве термопар, например хромель-копеля, получать термо-ЭДС до 6,96 мВ (см., Иванова Г.М. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Энергоатомиздат, 1984. 230 с.), а создание комплекта дифференциальных термопар 21 обеспечивает напряжение на выходе из термоэлектрического генератора 17 в пределах 12÷36 В (см., например, Технические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент. Справочник / под. общ. ред. В.М.Зорина. М.: Энергоатомиздат, 1980. 560 с.).

В результате при использовании теплового потенциала термодинамически расслаиваемого сжатого воздуха в вихревой трубе 7 (перепад температур между значениями для горячего и холодного потоков) наблюдается генерация электрической энергии, которая используется как в качестве источника для дежурного освещения, так и для питания оборудования автоматизации контроля процесса пневматической транспортировки сыпучего материала.

В качестве вихревой трубы может быть использована любая из известных конструкций, обеспечивающая необходимый расход как транспортирующего агента, так и воздуха, поступающего к аэрирующему приспособлению.

Соотношение количества холодного и горячего потоков определяется как степенью сырости транспортируемого сыпучего материала, т.е. необходимостью его осушки и ликвидации возможности в этом случае процесса залипания транспортном трубопроводе, так и влажностью сжатого воздуха, транспортирующего данный материал. При нормированной степени сухости сыпучего материала, заданном влагосодержании сжатого воздуха и наличии низкой влажности атмосферного воздуха возможно повышение экономичности устройства для пневматического транспортирования сыпучих материалов путем снижения энергозатрат для получения сжатого воздуха, поступающего к аэрирующим соплам.

Открытие крана 14 обеспечивает поступление атмосферного (AT) воздуха в процессе эжектирования в эжектор 5, где осуществляется смешивание его с горячим потоком сжатого воздуха вихревой трубы 7, и полученная смесь, проходя через фильтр 11, обрабатывается до параметров, обеспечивающих улучшение текучих свойств, а значит и высыпание сыпучего материала из емкости 1, куда поступает через коммутационную установку 12 и аэрирующие сопла 2.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что снижение энергозатрат при эксплуатации, особенно в темное время суток, достигается уменьшением использования электрической энергии от посторонних источников, например электрических сетей, путем применения термоэлектрического генератора, работающего на тепловом потенциале вихревой трубы, которая осуществляет термодинамическое расслоение на горячий и холодный потоки сжатый воздух, являющийся транспортирующим агентом сыпучих материалов. При этом комплект дифференциальных термопар позволяет получать напряжение на термоэлектрическом генераторе, обеспечивающее дежурное освещение места расположения устройства для пневматического транспортирования сыпучего материала и/или питания приборов автоматизации и контроля технологического процесса пневмотранспортировки.

Устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала, содержащее расходный бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенным своим разгрузочным отверстием посредством затвора с транспортным трубопроводом, и газоподводящую магистраль с вихревой трубой, эжектором, фильтром и масловлагоотделителем, газопроводами аэрирующего приспособления и транспортного трубопровода, отличающееся тем, что вихревая труба соединена пневматически с термоэлектрическим генератором, выполненным в виде корпуса с проходными каналами для горячего и холодного потоков и комплектом дифференциальных термопар, при этом выход холодного потока вихревой трубы соединен с входом проходного канала для холодного потока термоэлектрического генератора, а выход этого проходного канала соединен с транспортным трубопроводом, кроме того, выход горячего потока вихревой трубы соединен с входом проходного канала для горячего потока термоэлектрического генератора, а выход этого проходного канала соединен с аэрирующим приспособлением, причем «холодные» концы дифференциальных термопар укреплены внутри проходного канала для холодного потока, а их «горячие» концы укреплены внутри проходного канала для горячего потока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при строительстве и эксплуатации шахт подземным способом, а также может быть использовано при транспортировании абразивных материалов на поверхности.

Изобретение относится к пневматическим установкам нагнетательного типа для транспортирования кусковых грузов и может быть использовано на предприятиях горной и других отраслей промышленности.

Изобретение относится к транспортирующим устройствам и может быть использовано для приема, транспортирования, хранения с активным вентилированием и механизированной выгрузки зерновых материалов.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения. .

Изобретение относится к области энергетического машиностроения. .

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к устройствам отвода коммуникаций с разъемным соединением от борта ракеты. .

Изобретение относится к массообмену и может быть использовано в массообменной аппаратуре при проведении различных химических, технологических, фармацевтических и других процессов.

Изобретение относится к устройствам и способам подачи сыпучего материала, например, в систему транспортирования материала с одновременным отделением кускового материала от сыпучего материала.

Изобретение относится к транспортированию сыпучих материалов в замкнутом цикле газа. Способ включает в себя периодический отбор частиц сыпучего материала из аэросмеси на участке обратной ветви посредством объемного отделителя. Регулируемый процесс транспортирования материала осуществляют с периодом τ, состоящий из двух стадий τ1, и τ2. В течение первой стадии τ1 осуществляется подача сыпучего материала с производительностью, достаточной для устойчивой работы объемного отделителя по очистке от него обратной ветви. В течение второй стадии τ2 материал подают в поток газа с производительностью, повышенной по сравнению с производительностью питающего устройства на величину поступления материала по обратной ветви установки, не уловленного центробежным и объемным отделителями. Изобретение обеспечивает повышение производительности и расширение области применения способа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу и системе, используемым для мониторинга и обнаружения закупорки в трубопроводе, подающем твердые вещества, жидкости и/или газы в движущийся поток газа. Система включает трубопровод или камеру с отверстием в стенке, удлиненную пику, расположенную в отверстие в стенке, соединяющуюся по текучей среде с рабочим материалом, а также с внутренней частью трубопровода или камеры в точке пересечения с частью газового потока, при этом в каждой пике образован продольный канал, по которому осуществляется соединение по текучей среде, и детектирующее устройство, связанное с датчиком температуры и пикой. Детектирующее устройство включает горячий провод, обладающий заранее заданной температурой, так что увеличение температуры, измеренное этим датчиком, в сравнении с заданной температурой указывает на снижение скорости подачи рабочего материала, причем снижение достаточно значительно для того, чтобы указывать на закупорку. Способ определения наличия закупорки в канале, который частично погружен в поток газа, включает определение скорости подачи или параметра-индикатора скорости подачи рабочего материала и наблюдение за скоростью подачи или за параметром-индикатором скорости подачи для обнаружения снижения скорости подачи. Изобретение обеспечивает эффективное обнаружение закупорок в канале подачи рабочего материала. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области пневмотранспорта, а именно к вакуумно-пневматическому транспортированию сыпучих материалов с высокой массовой концентрацией. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют подачу материала из зоны атмосферного давления в зону, находящуюся под вакуумом, причем вакуум создают поочередным воздействием импульсами от одного из двух или более вакуумных ресиверов, связанных с источником постоянного вакуума так, что при воздействии вакуумного импульса от одного из ресиверов он синхронно на период импульсного воздействия отключается от постоянного источника вакуума, а следующий ресивер подключается к постоянному источнику вакуума. Изобретение позволяет перемещать сыпучий материал с высокой концентрацией по трубопроводам большой протяженности, а также имеющим участки с изменяющимся направлением перемещения (вертикальные, наклонные) с одновременным снижением энергозатрат. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для ввода различных сыпучих материалов в горизонтальный трубопровод всасывающей пневмотранспортной установки. Устройство содержит загрузочный патрубок, соединяющий приемный патрубок с горизонтальным трубопроводом. Внутри загрузочного патрубка установлена неподвижная разделительная перегородка, в которой выполнено прямоугольное отверстие с соотношением сторон, рассчитываемым по специальной формуле. Выполнение отверстия и размеры загрузочного патрубка позволяют поступающему сыпучему материалу расположиться на перегородке так, что под и над ней образуются зоны беспрепятственной транспортировки материала воздухом. Изобретение обеспечивает экономию расхода воздуха и электроэнергии, а также надежность всей установки. 4 ил.

Гидротранспортная установка содержит зумпф для воды, водяной насос, напорный трубопровод и бункер с винтовым питателем для сыпучего груза, загружаемого в напорный трубопровод. Винтовой питатель размещен вертикально параллельно напорному трубопроводу при его вертикальном положении и снабжен угловым загрузочным патрубком. Отличительные признаки изобретения обеспечивают упрощение конструкции загрузочного устройства и его габаритов, уменьшение длины винтового питателя при увеличенном давлении в напорном трубопроводе, значительное уменьшение мощности, потребляемой приводом винтового питателя, уменьшение износа его винтовой поверхности и желоба при увеличенном давлении в напорном трубопроводе. 1 ил.

Гидротранспортная установка содержит зумпф для воды, водяной насос, напорный трубопровод и бункер с винтовым питателем для сыпучего груза, загружаемого в напорный трубопровод. Винтовой питатель размещен вертикально параллельно напорному трубопроводу при его вертикальном положении и снабжен угловым загрузочным патрубком. Отличительные признаки изобретения обеспечивают упрощение конструкции загрузочного устройства и его габаритов, уменьшение длины винтового питателя при увеличенном давлении в напорном трубопроводе, значительное уменьшение мощности, потребляемой приводом винтового питателя, уменьшение износа его винтовой поверхности и желоба при увеличенном давлении в напорном трубопроводе. 1 ил.

В трубе (6) шнекового транспортера расположены два раздельно управляемых шнека. Между первичным, приводимым в действие двигателем (12), и вторичным, приводимым в действие двигателем (11), шнеками происходит уплотнение биомассы под действием высокого давления вследствие разной скорости вращения двигателей таким образом, что образуется практически газонепроницаемая пробка (13). Обеспечивается возможность загрузки биомассы самых разных видов с применением простого транспортера в емкость с избыточным давлением. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для разделения потока сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве для разделения зернопотока. Делитель потока содержит входной и два выходных патрубка. Входной патрубок на выходе снабжен подпружиненными стенками, а лотки соединены шарниром с возможностью его поворота относительно оси качания, расположенной выше центра тяжести коромысла и ниже его шарнира. Изобретение обеспечивает повышение равномерности подачи сыпучего материала делителем. 1 ил.
Наверх