Всасывающее сопло пневмотранспортной установки
Владельцы патента RU 2657818:
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) (RU)
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности для пневматического транспортирования сыпучих материалов, в частности зерна, гранул травяной муки и других материалов во всасывающих пневмоустановках. Всасывающее сопло содержит внешнюю трубу, установленную соосно внутри нее внутреннюю трубу, соединенную с гибким транспортным трубопроводом, регулировочные болты для изменения кольцевого зазора между внешней и внутренней трубами их взаимным осевым перемещением. Всасывающая часть внешней трубы выполнена в виде диффузора с углом наклона стенок 30°. Диаметр входного отверстия диффузора не превышает внешний диаметр внутренней трубы. Изобретение обеспечивает за счет простого конструктивного его исполнения снижение удельных затрат на изготовление, повышение производительности пневмотранспортной установки. 3 ил.
Предлагаемое изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности для пневматического транспортирования сыпучих материалов, в частности зерна, гранул травяной муки и других материалов во всасывающих пневмоустановках.
Известно всасывающее сопло пневмотранспортной установки, содержащее трубу, установленный коаксиально внутри нее патрубок, соединенный с транспортным трубопроводом, и клапан дополнительной подачи воздуха в транспортный трубопровод, представляющую собой кольцевую диафрагму, прикрепленную к торцу трубы и размещенную в кольцевом зазоре, образованном между патрубком и трубой, причем диафрагма установлена под углом 15-20° к торцу трубы [А.с. 1090646 СССР, МКИ B65G 53/14. Всасывающее сопло пневмотранспортной установки / Курочкин В.М., Гриценко Н.Ф. - №3457036/27-11; заявл. 09.04.1982; опубл. 07.05.1984, Бюл. №17. - 3 с.].
Данное устройство имеет сложную конструкцию, обусловливающее в конечном итоге повышение удельных затрат на изготовление.
Другим недостатком данного устройства является повышенное гидравлическое сопротивление, что приводит к снижению производительности пневмотранспортной установки.
Также следующий недостаток данного всасывающего сопла заключается в том, что в нем не обеспечивается соосность трубы и патрубка, что может привести к нарушению рабочего режима устройства и к снижению пропускной способности.
Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению относится всасывающее сопло пневмотранспортной установки, содержащее внешнюю трубу, установленную соосно внутри нее внутреннюю трубу с раструбом в виде конфузора, соединенную с гибким транспортным трубопроводом, направляющие ребра, приваренные к внутренней трубе, регулировочные болты для изменения кольцевого зазора между внешней и внутренней трубами их взаимным осевым перемещением [Сычугов Н.П. Установки пневматического транспортирования зерна. Учебное пособие. - Киров: ВГСХА, 2007. - С. 62-63].
Недостатком данного устройства является также повышенное гидравлическое сопротивление, что приводит к снижению производительности пневмотранспортной установки.
Другим недостатком данного устройства являются большие габаритные размеры, обусловливающие в конечном итоге повышение удельных затрат на изготовление.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что у известного всасывающего сопла пневмотранспортной установки, содержащего внешнюю трубу, установленную соосно внутри нее внутреннюю трубу, соединенную с гибким транспортным трубопроводом, регулировочные болты для изменения кольцевого зазора между внешней и внутренней трубами их взаимным осевым перемещением, всасывающая часть внешней трубы выполнена в виде диффузора с углом наклона стенок 30°, причем диаметр входного отверстия диффузора не превышает внешний диаметр внутренней трубы.
В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемого устройства. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявляемой совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.
Данное устройство имеет простую конструкцию и небольшие габаритные размеры, обусловливающие в конечном итоге снижение удельных затрат на изготовление.
Наличие регулировочных болтов для изменения кольцевого зазора между внешней и внутренней трубами их взаимным осевым перемещением обеспечивает соосность внутренней трубы с внешней трубой. Это обстоятельство обеспечивает выполнение технологического процесса без нарушения рабочего режима устройства и снижения пропускной способности.
Выполнение всасывающей части внешней трубы в виде диффузора с углом наклона стенок 30° не создает повышенного гидравлического сопротивления, что не приводит к снижению производительности пневмотранспортной установки.
При условии, что диаметр входного отверстия диффузора не превышает внешний диаметр внутренней трубы, обеспечивается высокая пропускная способность всасывающего сопла за счет инжекционного эффекта.
В итоге, при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, превосходящий эффект прототипа. Новая совокупность признаков заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта, обладает существенными отличиями.
На фигуре 1 представлено всасывающее сопло пневмотранспортной установки, продольный разрез; на фигуре 2 - общий вид всасывающего сопла пневмотранспортной установки, на фигуре 3 - зависимость пропускной способности пневмотранспортной установки при использовании разработанного всасывающего сопла от площади входного кольцевого зазора.
Всасывающее сопло пневмотранспортной установки состоит из внешней трубы 1, внутри которой соосно установлена внутренняя труба 2. Всасывающая часть внешней трубы 1 выполнена в виде диффузора 3. Угол наклона стенок диффузора 3 составляет наклона стенок 30°. Диаметр d1 входного отверстия диффузора не превышает внешний диаметр внутренней трубы. Всасывающее сопло имеет регулировочные болты 4 для перемещения соосно относительно внутренней трубы 2 и фиксации в необходимом положении. Внутренняя труба 2 соединена с гибким транспортным трубопроводом 5.
Всасывающее сопло пневмотранспортной установки работает следующим образом.
После включения пневмотранспортной установки всасывающее сопло погружают в насыпь зерна. За счет разрежения, создаваемого проходящим в пространстве между внутренней трубой 2 и внешней трубой 1 воздухом, зерно засасывается через диффузор 3 и подается в транспортный трубопровод 5. Подача материала в транспортный трубопровод 5 регулируется за счет изменения кольцевого зазора Н регулировочными болтами 4. Расход воздуха через кольцевой зазор в данных вариантах изменяется смещением внутренней трубы 2 относительно внешней трубы 1 на величину Н.
Испытания разработанного устройства (фигура 3) показали, что при использовании всасывающего сопла с углом наклона стенок диффузора Ψ=90° максимальная пропускная способность пневмотранспортной установки составляет 1850 кг/ч, а при использовании всасывающего сопла с углом наклона стенок диффузора Ψ=30° пропускная способность пневмотранспортной установки составляет 2270 кг/ч, что на 22,7% выше.
Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом является за счет простого конструктивного его исполнения снижение удельных затрат на изготовление, повышение производительности пневмотранспортной установки.
Всасывающее сопло пневмотранспортной установки, содержащее внешнюю трубу, установленную соосно внутри нее внутреннюю трубу, соединенную с гибким транспортным трубопроводом, регулировочные болты для изменения кольцевого зазора между внешней и внутренней трубами их взаимным осевым перемещением, отличающееся тем, что всасывающая часть внешней трубы выполнена в виде диффузора с углом наклона стенок 30°, причем диаметр входного отверстия диффузора не превышает внешний диаметр внутренней трубы.
