Устройство для непрерывного подъема сыпучих материалов
Владельцы патента RU 2570985:
ФГБОУ ВПО "Уральский государственный горный университет" (RU)
Устройство для непрерывного подъема сыпучих материалов содержит смесительную камеру для создания материаловоздушной смеси, вертикальные транспортный трубопровод с сопротивлениями в виде перфорированных перегородок и открытый загрузочный питатель с ограничителем, заполненный заданным столбом сыпучего материала высотой H, а также заслонку с осью ее поворота и утяжелителем для перекрытия потока сыпучего материала. Заслонка установлена вертикально над материалом в верхней части загрузочного питателя, на оси ее вращения, проходящей через ось загрузочного питателя. Внутренняя стенка верхней части загрузочного питателя снабжена ограничителем для поворота заслонки до горизонтального положения. При использовании предлагаемого решения транспортирование осуществляется стабильно, с малым расходом воздуха и без выброса сыпучего материала в окружающую среду. 3 ил.
Устройство для непрерывного подъема сыпучих материалов относится к пневмотранспорту, а именно к устройствам для вертикального и крутонаклонного пневмоподъема сыпучих порошкообразных материалов с повышенной концентрацией в газовой смеси.
Известно устройство для сыпучих материалов (а.с. №1031859, опубл. 30.07.1983), содержащее смесительную камеру и открытый загрузочный питатель (бункер) с ограничителем, заполненный столбом сыпучего материала, а также заслонку с осью ее поворота и утяжелителем для перекрытия потока сыпучего материала.
Известное устройство предназначено только лишь для обеспечения равномерной выдаче материала в транспортную систему. Самого процесса непрерывного подъема в этом устройстве не происходит. Заслонка подвешена на оси утяжелителя. Заслонка никоим образом не влияет на предотвращение выхлопа агрессивной смеси газа с порошком в окружающую среду. В герметизации питателя для полностью опорожнения транспортного трубопровода не участвует. Никаких выбросов материала из устройства в окружающую среды не происходит при отсутствии сжатого воздуха. Никакого сжатого воздуха нет. Устройство сложно в изготовлении. Использование этого сложного устройства экономически не оправдано.
Известны также устройства для непрерывного подъема сыпучих порошкообразных материалов (Давыдов С.Я. и др.: пат. №2194661, 20.12.2002, бюл. №35; пат. №2294886, 10.03.2007, бюл. №7 и патент ПМ №138223, 10.03.2014, бюл. №7), содержащие смесительную камеру для создания материаловоздушной смеси, вертикальные транспортный трубопровод с сопротивлениями в виде перфорированных перегородок и открытый загрузочный питатель, заполненный заданным столбом сыпучего материала высотой Н.
В известных устройствах важным фактором является наличие расчетной высоты Н сыпучего порошкообразного материала в вертикальном загрузочном питателе. В результате неравномерной подачи сыпучего порошкообразного материала в вертикальный загрузочный питатель, а затем в смесительную камеру происходит нарушение минимальной высоты Н подпора от столба сыпучего порошкообразного материала, что приводит к нарушению работы всего пневмоподъемника. В этой ситуации сыпучий материал под действием избыточного давления газа (воздуха) в смесительной камере начинает двигаться не только в вертикальный транспортный трубопровод, но и в вертикальный загрузочный питатель навстречу вниз движущемуся сыпучему материалу. В результате этого происходит перерасход сжатого газа, загрязнение рабочих участков пылью и нарушение работы системы непрерывного пневмоподъема материала.
Задачей заявленного устройства является уменьшение расхода сжатого газа, увеличение надежности работы установки без выбросов сыпучего материала в окружающую среду.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для непрерывного подъема сыпучих материалов, содержащем смесительную камеру и вертикальные транспортный трубопровод с сопротивлениями в виде перфорированных перегородок и открытый загрузочный питатель с ограничителем, заполненный заданным столбом сыпучего материала высотой Н, а также заслонку с осью ее поворота и утяжелителем для перекрытия потока сыпучего материала, заслонка установлена вертикально над материалом высотой Н в верхней части загрузочного питателя и на оси ее вращения, проходящей через ось загрузочного питателя, причем внутренняя стенка верхней части загрузочного питателя снабжена ограничителем для поворота заслонки до горизонтального положения.
На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - вид с боку на фиг. 2 по стрелке А.
Устройство для непрерывного подъема сыпучих материалов содержит смесительную камеру 1 с вертикальным транспортным трубопроводом 2. Под смесительной камерой 1 установлены патрубок 3 для подвода сжатого воздуха (газа) и пористая газораспределительная перегородка 4. В транспортном трубопроводе 2 рассредоточено по его высоте монтированы поперечные вставки 5 в виде решеток или сеток. Верхняя часть вертикального открытого загрузочного питателя 6 снабжена заслонкой 7. Заслонка 7 установлена вертикально над заданным столбом 9 материала высотой Н в верхней части загрузочного питателя 6 и на оси 8 ее вращения. Ось 8 вращения проходит через ось загрузочного питателя 6. Внутренняя стенка верхней части загрузочного питателя 6 снабжена ограничителем для горизонтального поворота заслонки. Один край заслонки 7 снабжен утяжелителем (противовесом) 10 для обеспечения ее вертикального открытого расположения в процессе непрерывной загрузки загрузочного питателя 6. Заслонка 7 выполнена с возможностью поворачиваться вокруг оси 8 при помощи противовеса 10 до ограничителя 11, перекрывая сечение питателя 6 при прекращении процесса загрузки. Вертикальный загрузочный питатель 6 предназначен для обеспечения требуемой производительности потока 12 материала. Конструкция питателя должна обеспечивать постоянно заданную высоту Н столба 9 порошкового материала. Ось вращения 8 заслонки 7 смонтирована на оси питателя 6 (фиг. 2, 3).
Работа устройства осуществляется следующим образом.
При подаче сыпучего материала в загрузочный питатель 6 под воздействием его потока 12 заслонка 7 находится в вертикальном положении (фиг. 2 и 3). В процессе загрузки до заданного столба 9 высотой Н сыпучий материал из загрузочного питателя 6 заполняет смесительную камеру 1. Сжатый воздух (газ) через пористую перегородку 4 подается под слой сыпучего материала. После прохода через пористую перегородку 4 поток газа, воздействуя на сыпучий порошковый материал, аэрирует его до псевдоожиженного состояния. Под действием избыточного давления газа в смесительной камере 1 и постоянного подпора сыпучего порошкового материала, поступающего из вертикального загрузочного питателя 6, псевдоожиженный порошковый материал подается в трубопровод 2. Высота подъема материала по трубопроводу 2 зависит от перепада давления, количества вставок 5, встроенных в трубопровод 2, количества и диаметра отверстий в этих вставках 5 и величины подпора в вертикальном загрузочном питателе 6. В результате неравномерной подачи сыпучего материала в вертикальный загрузочный питатель 6, а затем в смесительную камеру 1 происходит нарушение минимальной высоты H подпора сыпучего материала.
Для регулирования потока 12 поступающего порошкообразного материала в соответствии с его расходом через пористую перегородку 4 смесительной камеры 1 установлена заслонка 7 с возможностью поворота вокруг ее оси 8. При понижении порошкового материала в питателе 6 до заданного столба 9 минимальной высоты Н по сигналу датчика (на фигурах не показан) уровня 9 материала заслонка 7 поворачивается вокруг оси 8 на ее раскрытие, в результате чего увеличивается поток 12 материала. В случае прекращения потока 12 материала в питателе 6 заслонка 7 под действием противовеса 10 поворачивается вокруг оси 8 до ограничителя 11, перекрывая проходное сечение питателя 6. В результате этого мероприятия произойдет герметизация питателя 6 и полностью опорожнение транспортного трубопровода 2 без выхлопа порошка в окружающую среду.
Таким образом, при использовании предлагаемого решения транспортирование осуществляется стабильно, с малым расходом воздуха (газа) и без выбросов сыпучего порошка в окружающую среду.
Работа предлагаемого устройства для непрерывного подъема сыпучих материалов апробирована на опытной установке. Подъем глиноземной пыли осуществлялся с высокой концентрацией в газовой смеси, без образования запыленности рабочего участка и малыми скоростями пневмоподъема, а значит, с малым расходом сжатого газа.
Устройство для непрерывного подъема сыпучих материалов, содержащее смесительную камеру для создания материаловоздуной смеси и вертикальные транспортный трубопровод с сопротивлениями в виде перфорированных перегородок и открытый загрузочный питатель с ограничителем, заполненный заданным столбом сыпучего материала высотой Н, а также заслонку с осью ее поворота и утяжелителем для перекрытия потока сыпучего материала, отличающееся тем, что заслонка установлена вертикально над материалом высотой Н в верхней части загрузочного питателя и на оси ее вращения, проходящей через ось загрузочного питателя, причем внутренняя стенка верхней части загрузочного питателя снабжена ограничителем для поворота заслонки до горизонтального положения.
