Загрузочное устройство для силосного хранилища
Загрузочное устройство (10) силосного хранилища (20) содержит пневматический контур (11) наполнения, соединяющий силосное хранилище (20) с цистерной (12) для транспортировки гранулированного или порошкообразного материала и фильтрующее устройство (13), пригодное для фильтрации сжатого транспортного газа, выходящего из силосного хранилища (20). Устройство (10) содержит устройство (14) регенерации, по меньшей мере, части энергии, содержащейся в сжатом транспортном газе гранулированного или порошкообразного материала, которое размещено между цистерной (12) и силосным хранилищем (20) и передает энергию текучей среды к механизму элемента фильтрующего устройства. Изобретение обеспечивает снижение энергозатрат. 13 з.п. ф-лы, 2 ил.
Настоящее изобретение относится к загрузочному устройству силосного хранилища, выполненному с возможностью использования энергии загрузочной текучей среды из гранулированного или порошкообразного материала в силосном хранилище.
Такое устройство в целом содержит:
- пневматический контур наполнения, который соединяет по меньшей мере одно силосное хранилище с транспортным средством; и
- по меньшей мере один фильтр, выполненный с возможностью фильтровать транспортный газ, выходящий из силосного хранилища.
Как известно, цистерна для транспортировки гранулированного или порошкообразного материала содержит бочкообразный контейнер, установленный на шасси автомобиля. Контейнер содержит некоторое количество гранулированного или порошкообразного материала и сжатого воздуха, выработанного компрессором, который часто размещен на борту транспортного средства. После установки пневматического соединения между бочкой цистерны и силосным хранилищем, посредством вышеупомянутого пневматического контура, сжатый воздух толкает гранулированный или порошкообразный продукт по направлению к силосному хранилищу.
Не считая проблем, относящихся к фильтрованию сжатого воздуха, выходящего из силосного хранилища, системы такого типа также влекут за собой дополнительную проблему, связанную с тем фактом, что значительное количество энергии, используемой для транспортировки материала из цистерны к силосному хранилищу, растрачивается, на то, что входящая в силосное хранилище смесь, обычно характеризуется кинетической энергией в избытке от той, которая необходима только для транспортировки материала. Этот избыток энергии растрачивается, с одной стороны, в виде вихрей и вращения материала внутри силосного хранилища, в то время как, с другой стороны, энергия теряется, когда транспортный газ выводится во внешнюю среду.
Поэтому основная задача настоящего изобретения заключается в создании загрузочного устройства силосного хранилища, выполненного с возможностью использования, по меньшей мере части энергии, содержащейся в загрузочной текучей среде из гранулированного или порошкообразного материала в упомянутом силосном хранилище. Как описано здесь, подобная энергия может быть использована непосредственно или преобразована в электрическую энергию и, возможно, сохранена в аккумуляторной батарее для последующего использования.
Следовательно, согласно настоящему изобретению предложено загрузочное устройство силосного хранилища, как заявлено в п. 1 формулы изобретения или в любом из пунктов формулы изобретения, зависящем непосредственно или опосредованно от п.1.
Настоящее изобретение будет теперь описано со ссылкой на сопровождающие чертежи, которые иллюстрируют несколько не носящих ограничительного характера видов варианта осуществления настоящего изобретения, на которых:
на фиг.1 (и на соответствующем увеличении) проиллюстрирован первый вариант осуществления загрузочного устройства силосного хранилища согласно настоящему изобретению; и
на фиг.2 показан второй вариант осуществления загрузочного устройства согласно настоящему изобретению.
На фиг.1 обозначенное в целом номером 10 представлено загрузочное устройство силосного хранилища 20 согласно настоящему изобретению.
Устройство 10 содержит пневматический контур 11 наполнения, соединяющий силосное хранилище 20 с цистерной 12; и фильтрующее устройство 13, выполненное с возможностью фильтрования сжатого воздуха, выходящего из силосного хранилища 20.
Цистерна 12 содержит, традиционным образом, шасси 12А, которое, в свою очередь, несет бочкообразный контейнер 12В, вмещающий в себя материал (гранулированный или порошкообразный) и некоторое количество сжатого воздуха, производимого компрессором (не показано), который, например, также смонтирован на шасси 12А.
Как показано на фиг.1, в этом конкретном варианте осуществления настоящего изобретения устройство 14 регенерации энергии, выполненное с возможностью регенерировать, по меньшей мере, часть энергии, содержащейся в загрузочной текучей среде, размещено между цистерной 12 и силосным хранилищем 20.
Конструкция и функции устройства 14 регенерации энергии будут описаны более подробно далее.
Анализируя вариант осуществления настоящего изобретения по фиг.1, пневматический контур 11 содержит:
- первую ветвь 11А подачи, пневматическим образом соединяющую контейнер 12В с устройством регенерации 14;
- вторую ветвь 11В подачи, соединяющую устройство 14 регенерации и силосное хранилище 20, причем ветви подачи 11А, 11В размещены последовательно; и
- ветвь 11С возврата, пневматическим образом соединяющую силосное хранилище 20 с фильтрующим устройством 13.
В варианте осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированном на фиг.1, фильтрующее устройство 13 и устройство 14 регенерации энергии смонтированы на тележке 15, опирающейся на некоторое множество колес 16 в целях, которые будут проиллюстрированы ниже.
Узел, содержащий тележку 15, фильтрующее устройство 13 и устройство 14 регенерации, образует самоходный блок 17, в котором осуществляют две операции по регенерации части энергии, содержащейся в смеси материала и сжатого воздуха, идущей из контейнера 12В, и фильтрованию посредством фильтрующего устройства 13 воздуха, выходящего из силосного хранилища 20.
В частности, фильтрующее устройство 13, приводимое в действие воздухом, поступающим из силосного хранилища 20 (через ветвь 11С), содержит контейнер 13А, вмещающий в себя множество, по существу, вертикальных фильтрующих элементов (не показано). Такие фильтрующие элементы встряхиваются встряхивающим устройство 13В, которое может быть размещено на дне контейнера 13А. Обычно, по меньшей мере один фильтрующий элемент соединен с каждым встряхивающим устройством 13В и встряхивается этим упомянутым встряхивающим устройством 13В, когда оно перемещается циклически в двух направлениях, указанных двойной стрелкой (F1). Поскольку фильтрующие элементы встряхиваются, порошки отделяются от своих поверхностей и падают за счет действия силы тяжести в устройство хранения 13С, расположенное под контейнером 13А. После фильтрования, по мере того как он проходит через ткань или фильтрующие элементы, воздух таким образом может быть выведен в окружающую среду, по существу, в вертикальном направлении, указанном стрелкой (F2).
Устройство 14 регенерации энергии, в свою очередь, содержит спираль 14А, которая вмещает в себя ротор 14В (например, устройство турбины). Вал 14С, ведущий от ротора 14В, связан с механизмом 14D (например, соединительным кривошипно-шатунным механизмом) для преобразования вращательного движения вала 14С в линейное переменное движение в ранее упомянутом направлении (F1). Упомянутый механизм 14D соединен со встряхивающим устройством 13В таким образом, чтобы вызывать циклическое движение встряхивающего устройства 13В в направлении (F1), для того чтобы получить встряхивание фильтрующих элементов.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения, который не показан, встряхивающее устройство пригодно для использования в круговом фильтре. Например, в этом случае встряхивающее устройство может содержать по меньшей мере одну лопатку, размещенную на круговой раме, которая ударяет/встряхивает фильтрующие элементы.
Загрузочное устройство 10 силосного хранилища 20 функционирует следующим образом:
(а) смесь материала и сжатого воздуха подают из контейнера 12В к устройству 14 регенерации энергии посредством ветви 11А;
(b) смесь течет в бухту 14А и заставляет ротор 14В поворачиваться, который, в свою очередь, передает движение на механизм 14D, который, в свою очередь, передает циклическое движение на встряхивающее устройство 13В (в соответствии со стрелкой F1), посредством этого вызывая требуемое встряхивание фильтрующего элемента с тем, чтобы избежать какого-либо забивания этих элементов порошком, содержащимся в смеси, возвращающейся из силосного хранилища 20 посредством ветви 11С.
Очевидно, что количество энергии, восстановленной в роторе 14В, должно быть таким, чтобы не затруднять или даже не предотвращать правильную транспортировку смеси материала и сжатого воздуха из контейнера 12В к силосному хранилищу 20, что, фактически, является главной задачей установки.
Тот факт, что в конкретно показанном на фиг.1 варианте осуществления настоящего изобретения фильтрующий элемент 13 и устройство 14 регенерации энергии смонтированы на единственном самоходном блоке 17 имеет то преимущество, что упомянутый самоходный блок 17 может быть перемещен (вручную или с помощью механического средства, не показано) от одного силосного хранилища к другому, для того чтобы выполнять требуемые функции фильтрования воздуха и восстановления части загрузочной энергии.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения, который не проиллюстрирован, ротор 14В связан с электрическим генератором (не показано), выполненным с возможностью преобразования механической энергии, поставляемой валом 14С, в электрическую энергию, которая может быть использована незамедлительно или сохранена в аккумуляторной батарее (не показано), для последующего использования упомянутой электрической энергии.
Например, произведенная электрическая энергия может быть использована для того, чтобы циклически перемещать встряхивающее устройство 13В или устройство типа лопатки (не проиллюстрировано) с помощью кругового движения или, используя известные в предшествующем уровне техники способы, для того чтобы вырабатывать сжатый воздух, который, будучи подаваемым специальными форсунками (не показаны), используется для очистки фильтрующих элементов и/или других частей установки, которые требуют постоянной очистки.
Во втором варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг.2, одни и те же ссылочные позиции были использованы для того, чтобы обозначать подобные элементы или идентичные элементам, показанным на фиг.1 (первый вариант осуществления настоящего изобретения).
Во втором варианте осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированном на фиг.2, фильтрующий элемент 13 и устройство регенерации энергии 14 смонтированы на верхней части силосного хранилища 20.
В этом случае пневматический контур 11 содержит только ветвь 11А доставки, которая пневматическим образом соединяет контейнер 12В с устройством 14 регенерации.
Смесь материала и сжатого воздуха направляется прежде всего к устройству 14 регенерации посредством ветви 11А доставки. Часть энергии восстанавливается в устройстве 14 регенерации с помощью системы, уже описанной со ссылкой на вариант осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированный на фиг.1. Эта энергия может быть использована для того, чтобы циклически перемещать встряхивающее устройство 13В описанным ранее образом, или для того, чтобы вырабатывать электрическую энергию посредством генератора, связанного механическим образом с валом 14С. В этом решении сжатый воздух, смешанный с материалом, который подлежит транспортировке, входит в силосное хранилище 20 в направлении, указанном стрелкой (F3). После осаждения большей части порошкообразного или гранулированного материала в силосном хранилище 20 воздух выпускают вверх (в направлении, указанном стрелкой (F4)), проходящим через фильтрующие элементы фильтрующего устройства 13, где более легкие частицы, которые еще не упали в силосное хранилище 20, высвобождаются.
Проиллюстрированное на фиг.2 решение имеет преимущество, заключающееся в наличии упрощенного варианта пневматического контура 11, который содержит только ветвь 11А доставки, однако с тем недостатком, что каждое силосное хранилище должно иметь свой соответствующий узел, содержащий устройства 13,14.
К тому же, в этом случае ротор 14В соединен с электрическим генератором (не показано), выполненным с возможностью преобразования механической энергии, поставляемой валом 14С, в электрическую энергию, которая может быть использована незамедлительно или сохранена в аккумуляторной батарее (не показано) для последующего использования электрической энергии.
Также во втором варианте осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированном на фиг.2, произведенная электрическая энергия может быть использована для того, чтобы циклически перемещать встряхивающее устройство 13В, или, используя известные в предшествующем уровне техники способы, вырабатывать сжатый воздух, который, будучи поданным специальными форсунками (не показано), используется для очистки фильтрующих элементов и/или других частей установки, которые требуют постоянной очистки.
В дополнительном не показанном варианте осуществления настоящего изобретения устройство 14 регенерации смонтировано непосредственно на цистерне 12 (в частности, на ее шасси 12А), в то время как фильтрующее устройство 13 может быть отсоединено от силосного хранилища 20 и от цистерны 12 и, в частности, может быть самоходным.
Также возможно решение, в котором и фильтрующее устройство 13 и устройство 14 регенерации смонтированы на цистерне 12.
Кратко суммируя, что было подчеркнуто выше путем примеров, не носящих ограничительного характера, энергия, восстановленная посредством ротора 14В во время загрузки силосного хранилища 20, может быть использована для следующих применений:
1) качания фильтрующих элементов фильтра, примененного для силосного хранилища для того, чтобы получить встряхивание фильтрующих элементов и, следовательно, эффективное очищение упомянутого фильтра;
2) активации бойка, для того чтобы ударять фильтрующие элементы в вертикальном направлении для удаления порошка;
3) активации электрического генератора переменного тока, для того чтобы создавать электрический ток, необходимый для работы электронной карты синхронизации или последовательности для систем очистки фильтра;
4) активации электрического генератора переменного тока для производства электрического тока, необходимого для того, чтобы активировать катушки, которые управляют соленоидными клапанами пневматических исполнительных механизмов, смонтированных, например, на выпускных клапанах или клапанах, которые управляют потоком материала (клапаны отвала, дроссельные заслонки и золотниковые клапаны);
5) передачи поворотного движения на маленькие компрессоры, выполненные с возможностью производить сжатый воздух, необходимый для очистки обратным током фильтров удаления порошка, или для управления пневматическими исполнительными механизмами, смонтированными, например, на клапанах;
6) активации электрического генератора переменного тока для производства электрического тока, необходимого для того, чтобы активировать маленький компрессор с функциями, описанными в предшествующем пункте;
7) активации вибрирующих оснований, для того чтобы заставить материал падать и предотвратить арочный эффект или постепенное уменьшение диаметра;
8) активации вибраторов сжатого воздуха, бойков или пушечных систем;
9) активации систем измерения уровня и безопасности для измерения правильных рабочих параметров силосного хранилища (например, приборы измерения давления внутри силосного хранилища).
Специалисту в данной области техники будет понятно, что принципы данного изобретения могут быть применены, возможно, с помощью очевидных вариантов к устройствам, не включенным в предшествующий не исчерпывающий перечень.
Основное преимущество загрузочного устройства силосного хранилища согласно настоящему изобретению заключается в том факте, что использование этого устройства позволяет восстановить, по меньшей мере, часть энергии загрузочной текучей среды из гранулированного или порошкообразного материала, которая в противном случае будет растрачена, при этом упомянутая энергия может быть использована непосредственно или преобразована в электрическую энергию и, возможно, сохранена в аккумуляторной батарее для последующего использования.
1. Загрузочное устройство (10) силосного хранилища (20), содержащее:
- пневматический контур (11) наполнения, соединяющий силосное хранилище (20) с транспортным средством (12) гранулированного или порошкообразного материала, и
- использующее энергию фильтрующее устройство (13),
отличающееся тем, что устройство (14) регенерации, по меньшей мере, части энергии, содержащейся в транспортируемой текучей среде, размещено между транспортным средством (12) и силосным хранилищем (20) и передает энергию текучей среды к механизму элемента фильтрующего устройства.
2. Загрузочное устройство (10) по п. 1, отличающееся тем, что использующее энергию устройство (13) является фильтрующим устройством (13) для фильтрования транспортного газа, выходящего из силосного хранилища (20).
3. Загрузочное устройство (10) по п. 1 или 2, отличающееся тем, что устройство (14) регенерации энергии содержит, в свою очередь, спираль (14A), вмещающую в себя ротор (14B).
4. Загрузочное устройство (10) по п. 3, отличающееся тем, что ротор (14B) соединен с механизмом (14D), преобразовывающим постоянное поворотное движение упомянутого ротора (14B) в возвратно-поступательное движение встряхивающего устройства (13B).
5. Загрузочное устройство (10) по п. 4, отличающееся тем, что механизм (14D) соединен со встряхивающим устройством (13B), принадлежащим фильтрующему устройству (13), так что встряхивающее устройство (13B) испытывает линейное или вращательное циклическое движение для того чтобы встряхивать множество фильтрующих элементов, содержащихся в фильтрующем устройстве (13).
6. Загрузочное устройство (10) по п. 5, отличающееся тем, что встряхивающее устройство (13B) является гребенчатым устройством.
7. Загрузочное устройство (10) по п. 3, отличающееся тем, что ротор (14B) соединен с электрическим генератором, выполненным с возможностью преобразования механической энергии, поступающей от ротора (14B), в электрическую энергию, которая используется незамедлительно или которая хранится в аккумуляторной батарее для отложенного использования электрической энергии.
8. Загрузочное устройство (10) по п. 7, отличающееся тем, что произведенная электрическая энергия используется для циклического перемещения встряхивающего устройства (13B).
9. Загрузочное устройство (10) по п. 7, отличающееся тем, что произведенная электрическая энергия используется для производства сжатого воздуха, который, выходя из специальных форсунок, используется для очистки упомянутого фильтрующего устройства (13) и/или других частей установки.
10. Загрузочное устройство (10) по п. 1, отличающееся тем, что фильтрующее устройство (13) и устройство (14) регенерации размещены так, чтобы образовывать самоходный блок (17).
11. Загрузочное устройство (10) по п. 1, отличающееся тем, что упомянутое устройство регенерации (14) установлено непосредственно на транспортном средстве (12).
12. Загрузочное устройство (10) по п. 1, отличающееся тем, что фильтрующее устройство (13) отсоединено от упомянутого силосного хранилища (20) и от транспортного средства (12).
13. Загрузочное устройство (10) по п. 1, отличающееся тем, что фильтрующее устройство (13) и устройство (14) регенерации, оба установлены на транспортном средстве (12).
14. Загрузочное устройство (10) по п. 1, отличающееся тем, что пневматический контур (11) содержит:
- первую ветвь (11A) доставки, соединяющую пневматическим образом контейнер (12B) материала с устройством регенерации;
- вторую ветвь (11B) доставки, соединяющую устройство (14) регенерации и силосное хранилище (20), причем ветви (11A, 11B) доставки размещены последовательно; и
- ветвь (11C) возврата, пневматическим образом соединяющую силосное хранилище (20) с фильтрующим устройством (13).
