Колено пневмотранспортного трубопровода

 

«»695922

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к аат. саид-ау (22) Заявлено 2206.76 (2) ) 2376 750/27-11 с присоединением замаки 8о (23) Приоритет (51)м. К .2

В 65 6. 53/52

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Олубликоааио 05.11.79. Бюллетень М 41 (5З) УДК 621.867.8 (088. 8) Дата опубликования описании 05.1179 (72) Авторы изобретения

В. Н. Петров, В. В. Григорьев, Т, Х. Мелик-Ахназ аров, В, A. Басов, В. А. Станкевич, Э .A . 1Г"у с еeй нHоoв, . Я .А. Махлин, И.Д.Шляхов ский, A.È.Ñàìîõâàëoâ, В,Д,Кудрявцев и И.С,Троценко (71) Заявитель (54) КОЛЕНО ПНЕВМОТРАНСПОРТНОГО ТРУБОПРОВОДА

Изобретение относится к области пневматического транспорта сыпучих материалов и может быть использова- = но в различных отраслях народного хозяйства для защиты колен (изгибов) пневмотранспортных трубопроводов, в том числе труб большого диаметра (до 1 — 1,2 м), от абразивного износа, в частности íà установках каталитического крекинга с пылевидным катализатором нефтеперерабатывающих заводов .

Известно колено с глухим карманом, предназначенное для защиты.криволинейных участков пневмотранспортных линий и напорных стояков от эррозии с помощью слоя транспортируемого материала f 1j ..

Такое колено выполняет защитные функции только при условии заполнения всего объема глухого кармана неподвижным слоем материала.

Известно колено, содержащее наклонный и вертикальный участки, лежащие в пределах угла а<30 — 60 и односторонее полукольцевое расширение по, внешней стенке иэ гиба с радиусом, превышающим радиус транспортной трубы, а также секционирук щие перегородки, установленные в расширении под определенным углом .

Глубина секций уменьшается по дуге наружного радиуса колена в направлении поворота, при этом первые по ходу потока секции имеют максимальную глубину, превышающую

-диаметр трубы (2). Подобные кслена могут быть использованы только для пневмотранспортных труб малого диаметра, т.к. при большом диаметре в излишне глубоких секциях кармана образуются вихри и материал в них не удерживается. Явление вихреобразования в секциях особенно проявляется при низких концентрациях твердых частиц в потоке.

Цель изобретения — эффективная защита колена от абразивного иэ2О носа.

Для этого глухой карман. состоит иэ трех секций, длина каждой из которых составляет часть внешней дуги закругления колена, определяемой по формулам: для нижней по ходу потока секциис,=7, О+О, 133с „для среднейс<з=--8,5+0 718Ф для верхней с э О, 5+0, 18 о при допустимых кол ебаниях +1:2, где о . — общий цент30 ральный угол закругления, равный б 95 022

30-:60, при среднем радиусе з акругления копена, равным трем диаметрам тру бопров ода, а глубина средней се« ции, отсчитываемая от внешней дуги закругления колена вдвое больше глубины крайних секций, а поперечные перегородки в нижней секции уст ан овл е ны по нормали к ее пов ерхн ости, а в остальных под острым углом к потоку, величина которого лежит в пределах 30-:60, причем вдоль продольной оси колена установлены перегородки, прикрепленные своими внешними кромками по нормали к стенкам кармана и образующие вместе с поперечными перегородками глухие ниши ячейки, при этом внутренние кромки поперечных и продольных перегородок о бр аз уют в поперечном с ечен ии к арман а полу ов ал ьный пр офил ь, а в продольном сечении профиль, смещенный оТ внешней дуги закругления колена в направлении потока и представляющий гиперболу, ограниченную крайними точками, лежащими на внешней дуге закругления колена, кроме того, размеры входного поперечного се- 25 чени я глухих ниш — ячеек сост авл яют не более 200 х 400 мм, а глубина их — не менее 0 8 от эквивалентного диаметра их входного поперечного

Сечения. 30

На Фиг. 1 схематично изображено предложенное устройство в продольном разрезе; на фиг.2 — разрез А-А на фиг. 1;на фиг. 3, 4 и 5 представлены чертежи другой модификации 35 колен а с острыми кромками поворота (разрезы Б-Б и В-В на фиг. 3) .

Колено пневмотранспортного трубопровода предназначено для измене- 4()

Ния направления движения восходящего потока газовзвеси с наклонного на вертикальное под углом с4-, лежащем в пределах 30 — 6 О, и имеет глухой карман, выполненный в н аруж- 45 ной стенке колена 1. Глухой карман состоит из трех секций; нижней, I, средней Ig и верхней ЙП. Длина каждсй секции (считая по дуге наружного радиуса колена) определяется в зависимости от величины соответствующего центрального угла, равного для нижней секции4. - 7, 0+Î, 133о<, для среднейсС =-8, 5+0, 718 <-, для верхней(=0,5+0,18с<- при допустимых колеэ 55 баниях ф1-2, при этом средний радиус з акругления колена равен трем диаметрам трубы. Глубина средней секции, отсчитываемая от внешней дуги закругления, колена, вдвое больше глубины крайних секций. Сты- 60 ковка секций кармана между собой, а также с транспортн.ой трубой осуществляется с помощью полукольцевых пластин 2 и 3, причем пластины

2 установлены по нормали к поверх- 6 ности стенки, а пластины 3 — цод углом 30 к горизонтали. о

Поперечные перегородки 4, 5, б и 7 в нижней секции установлены радиально, наклон перегородок 8, 9, 10 и 11 определяется путем деления дуги AB по среднему радиусу изгиба колена и дуги по внешней стенке

П-й. секции кармана на примерно рав-. ные части с последующим соединением соответствующих точек прямыми отрезками, а перегородки 12 и 13 установъ о лены под углом 30 к горизонтали.

Максимальную ширину пластины (поперечные перегородки) имеют у внешней стенки закругления кармана, уменьшаясь к среднему радиусу изгиба колена. Ширина всех поперечных пластин у среднего. радиуса изгиба колена одинаковая. Колено соединено с корпусом кармана с помощью пластин

14, Продольные .перегородки 15, 16, 17 и 18 установлены по нормали к стенкам кармана.

Поперечные и продольные перегородки делят глухой карман на отдельные ниши-ячейки, при этом внутренние кромки этих перегородок образуют в поперечном сечении кармана полуовальный профиль, а в продольном сечении профиль, смещенный от внешней дуги закругления колена в н апр авл ении пот ока и пр едст авляющий собой гиперболическую кривую (на фиг. 1 кривая LKFEDM), ограниченную крайними точками и М, лежащими на внсшней дуге закругления колена.

В прямоугольных координатах, как показано на фиг. 1, кривая (.КРЕОМ описывается уравнением гиперболы вида:

А х + B.õ.y+C ° У +D х+Е ° y+1=0,, (1) где x=(R +г ) ° cos ф; н (й +r ) sinp;

) н тр 2 DTpp гк=г Р— расстояние по радиусу закругления от внеш. ней дуги закругления до точки, лежащей на кривой>

fb — центральный угол, отсчитываемый от начал а поворота;

D — внутренний диаметр тр трубы.

Коэффициенты уравнения (1). являются функциями угла поворота < и опредепяются из выражений:

A = 0,0910 — 0,0615%, В = 0,03554 + 0,0386, С = — О, 0039, D 0,2156сс. — 0,6044, Е = †.(0,1222 а .+ 0,1314), где угол о выражен в радианах.

Уравн ение (1) справедлив о в пределах изменения углов:

0@а(.4ф и 30 6о(, «< 60

Глубин а ниш- ячеек составляет не менее 80% от эквивалентного диаметра их входного сечения, которое не превышает 200 х 400 мм.

Изобретение может быть использовано и в случае колена с острыми кромками поворота. Чертеж колена

45 с острыми кромками поворота и глу хи м с ек ци он ир ов ан ным ф ас он ным карманом представлен на фиг. 3, а сечения колена — на фиг. 4 и 5.

Глухой карман также состоит иэ трех участков (зон): нижнего 1, среднего П и верхнего Ш. о

Кол ено 45 с острыми кромками поворота, так же как и колено с плавным изгибом, должно быть

15 ограничено условными радиусами кривизны в пределах угла 45, а вершина угла должна лежать в центре радиусов закругления колена с плавным из гибом. Стыковка транспортных 20 труб должна проводиться по линии, лежащей под углом 22, 5 к горизонтали.

Длины участков глухого кармана определяются углами, величина кото- 25 рых показана на фиг. 3, эа исключением зоны 1, длина которой несколько уменьшена, т.к. укаэанный размер эоны 1 является достаточным для стабильной работы катализ аторной 30 подушки.

Стыковка участков между собой и с транспортной трубой осуществляетсяя с помощью пластин 2 и 3 .

В .цепях улучшения условий. об- З5 разов ания катализ ат орной подушки средний участок II должен иметь большую глубину, чем Е и ftl участки, во всех зонах глухой карман имеет цилиндрическую форму, Глубина кармана плавно уменьшается по мере приближения к оси транспортной трубы до величин пор ядк а 6 0 — 70 мм (см. фиг. 4 и 5) . В зоне 1 поперечные перегородки 4, 5, 6 и 7 устанавливаются перпендикулярно оси транспортной трубы. Во П зоне поперечные перегородки 10, 11, 12, 13 и 14 устанавливаются под различными углами к гориз онт али и в еером р ас ходят с я от оси колена. В зоне Ш глухого кармана перегородки установлены под углом 30 к горизонтали.

Торцовое соединение колена с корпусом кармана осуществляется с помощью перегородок 16. 55

Величина поперечных перегородок

17, 18, 19 и 20 выбирается для каждой перегородки отдел ьно в соотв етствии с установленным профилем потока. 60

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Ниши — ячейки глухого кармана при укаэанном их расположении и геометрических характеристиках заполняются твердыми частичками транспортиру емо го материал а, образующими в нишах — ячейк ах плотную подушку, которая защищает стенки колена от абразивного износа.

Формула изобретения

Колено пне вмотран спорт ного г ру бопровода, имеющее глухой карман, выполненный в наружной стенке колена, и расположенные в кармане поперечные перегородки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью эффективной защиты колена от абразивного износа, глухой карман состоит из трех секций, длина каждой из которых составляет часть внешней дуги закругления колен а, определяемой по формулам: для нижней по ходу потока секции о,=7,0+

+0,133с ; для среднейсс =-8,5+0, 718оС; для верхнейс(у0,5+0,18 . при допустимых колебаниях + 1-. 2, где о - общий центр an ьный угол э акру гления, равный 30 —, 60, при среднем радиусе закругления колена, равным трем диаметрам трубопровода, а глубина средней секции, отсчитываемая от внешней дуги закругления колена вдвое больше глубины крайних секций, а поперечные перегородки в нижней c екции уст ан овлены по нормали к ее поверхности, а в остальных под острым углом к потоку, величина которого лежит в пределах 30 —: 60, причем вдоль продольной оси колена установлены перегородки, прикреп— ленные своими внешними кромками по н ор мал и к стенкам кармана и oeip азующие вместе с поперечными перегородками глухие ниши-ячейки, при этом внутренние кромки поперечных и продольных перегородок образуют в поперечном сечении кармана поЛу— ов ал ьный профиль, а в продольном сечении профиль, смещенный от внешней дуги закругления колена в направлении потока и представляющий гиперболу, ограниченную крайними точками, лежащими на внешней дуге закругления колена, кроме того, раз меры входного попер ечн ого сечения глухих ниш — ячеек составляют не более 200 х 400 мм, а глубина их — не менее 0,8 от эквивалентного диаметра их входного поперечного сечения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. дьяков В.Г., Завелев Г.И., P азу мов И . М. Абразивный иэ нос об орудования и борьба с ним на установках каталитических и контактных процессов нефтеперерабатывающих з аводов, М., Машиностроение, 1964, с. 27 — 28.

2, Урбан Я. Пневматический транспорт, М., Машиностроение, 1967, с, 205 — 206.

6 95 922

Заказ 6798/61

Тираж 958 Подписное

ЦНИИПИ Государственногб комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Составитель Г.Марьина редактор С .Драчевский Техред:Н. БабУРка Корректор О.Ковинская.