Колено трубопровода для пневмотранспорта сыпучих материалов

 

КОЛЕНО ТРУБОПРОВОДА ДЛЯ ПНЕВМОТРАНСПОРТА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее изогнутую с переменным радиусом кривизны трубу, отличающееся тем, что, с целью повышения срока службы, труба на начальном участке, расположенном по дуге окружности 10-25°, изогнута по радиусу Ri md, а на последующем участке - по радиусу R2 nd, где d - диаметр проходного сечения трубы при выполнении ее цилиндрической или диаметр вписанной окружности при выполнении трубы прямоугольной; гп от 10 до 40, п - от 9 до 2. W со ;о ;о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1131799 А

3 (5D

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3632560/27-11 (22) 10.08.83 (46) 30.12.84. Бюл. № 48 (54) (57) КОЛЕНО ТРУБОПРОВОДА

ДЛЯ ПНЕВМОТРАНСПОРТА СЫПУЧИХ

МАТЕРИАЛОВ, содержащее изогнутую с переменным радиусом кривизны трубу, отличающееся тем, что, с целью повышения срока службы, труба на начальном участке, расположенном по дуге окружности 10-25, изогнута по радиусу Ri = md, а на последующем участке — по радиусу Rz= d, где

d — диаметр проходного сечения трубы при выполнении ее цилиндрической или диаметр вписанной окружности при выполнении трубы прямоугольной; m от 10 до 40, п — от

9до 2. (72) А. В. Чевалков, В. И. Сельский и В. С. Воронин (71) Восточный филиал Института черной металлургии и Сибирский государственный институт по проектированию металлургических заводов (53) 621.86.78 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 709904, кл. F 16 1. 43/02, 1976 (прототип).

1131799

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к коленам трубопровода для пневмотранспорта сыпучих материалов.

Известно колено трубопровода для пневмотрансиорта сыпучих материалов, содержащее изогнутую с переменным радиусом кривизны под углом 90 трубу (1).

Однако данное колено быстро изнашивается ири транспортировании абразивных материалов. Это объясняется тем, что при указанных конструктивных параметрах частицы, входящие в поворот около внутренней стенки, ударяются о противоположную стенку при углах атаки от 0 до 65, образуя зону износа. При этом на участке колена, в области которого частицы имеют угол атаки

25-30, образуется раковина с последующим развитием до сквозного отверстия. Срок службы известного колена определяется развитием локального износа.

Целью изобретения является повышение срока службы колена за счет равномерного распределения износа по длине колена.

Цель достигается тем, что в колене трубопровода для иневмотранспорта сыпучих материалов, содержащем изогнутую с переменным радиусом кривизны трубу, последняя на начальном участке, расположенном

Но дуге окружности 10-25, изогнута ио радиусу R, = m d, а на последующем участкепо радиусу К =и d; где d — диаметр проходного сечения трубы при выполнении ее цилиндрической или диаметр вписанной окружности при выполнении трубы прямоугольной; m от 10 до 40, п — от 9 до 2.

Указанные соотношения были получены экспериментально (табл. 1).

На входном участке транспортируемый материал оказывает ударное воздействие на стенку колена (частица от места входа в поворот до удара движения почти прямолинейно) с углами атаки от нуля (место входа в поворот) до максимального (участок, атакуемый частицами, которые входят в поворот около внутренней стенки колена).

Максимальный угол атаки тем меньше, чем больше радиус кривизны колена. Для стальных колен ири критическом угле атаки (2527 ) наблюдается наиболее интенсивный износ.

Выполнение в колене К, + 10d обеспечивает удар твердых частиц с углами атаки менее критическими, за счет чего резко снижается интенсивность износа входного участка. Колено с радиусом кривизны на первом участке более 404 выполнять нецелесообразно, так как это приводит к черезмерному увеличению его размеров. Оптимальным по сроку службы и габаритам является колено, радиус кривизны которого на первом участке К1 —— — .13d.

При ударе движущиеся частицы затормаживаются трением о стенку колена. На

55 выходном участке твердые частицы за счет центробежных сил, которые во много раз больше сил, вызывающих витание частиц при движении по трубопроводу, продолжают свое движение вдоль стенки колена, не возвращаясь от наружной стенки в поток транспортирующего газа. На выходном участке твердые частицы контактируют с поверхностным слоем стенки колена при углах атаки менее 10, при которых наблюдается незначительный износ. На этом участке с целью уменьшения размеров колена радиус поворота выполнен последовательно уменьшающимся с 9 до 2 d.

Такое конструктивное выполнение колена обеспечивает равномерное распределение износа по его периметру (в продольном сечении), и, как следствие, увеличение срока его службы.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого колена с постоянной площадью и формой поперечных сечений и углом поворота

90, которое имеет вытянутый криволинейный профиль; на фиг. 2 — движение материала в колене трубопровода; на фиг. 3— траектории движения частиц на входном участке колена при R — — 8 d; на фиг. 4 траектории движения частиц на входном участке колена при R 10 d; на фиг. 5— траектории движения частиц на входном участке колена при К =13 d; на фиг. 6— траектории движения частиц на входном участке колена при Е =40 д; на фиг. 7— траектории движения частиц на входном участке колена при R1 — — 50 d.

Колено состоит из трубы, изогнутой под 90 .

Ось трубы (фиг. 1) разбита по длине на два участка. Первый участок 1 колена име. ет постоянный радиус изгиба R . С целью упрощения изготовления второго участка

2 колена его ось разбита по длине на четыре равные дуги, очерченные последовательно уменьшающимися радиусами R R,, R,, R,.

Варианты примера конкретного выполнения колена приведены в табл. 1.

Колено работает следующим образом.

Порошкообразный абразивный материал с газом-носителем поступает на первый участок колена, который выполнен с постоянным радиусом поворота (R,), и ударяется о противоположную стенку (частица от места входа в поворот до удара движется почти прямолинейно) с углами атаки от 0 до максимального, при котором наблюдается для данного колена наиболее интенсивный износ. При ударе движущиеся частицы затормаживаются трением о стенку и на втором участке за счет центробежных сил, которые во много раз больше вызывающих витание частиц при движении по трубопроводу, продолжают свое движение вдоль стенки, не возвращаясь от наружной стенки колена в потоке транспортирующего газа. На вто31799

40

22 12

28 град

25

25.

R2 /d

ll

3 ром участке абразивные частицы контактируют с поверхностным слоем стенки колена при углах атаки менее 10 .

Предлагаемая форма колена может быть распространена и на колена с отличными от 90 углами поворота. Для этого следует лишь изменить выходную часть колена на такую длину, чтобы оставшаяся часть имела заданный угол поворота.

Использование предлагаемого изобретения по сравнению с известными обеспечивает более равномерный износ, снижение

Радиус кривизны первого участка, R

1аксимальный угол встречи частиц со стенкой колена, Угол поворота первого участка, град

Радиусы кривизны второго участка расхода металла на транспортные пылепроводы, повышение надежности технологического оборудования и уменьшение количества нарушений технологических процессов (в металлургической, химической, цементной промышленности и т.п.) вследствие выхода из строя по причине износа пневмотранспортных систем.

Срок службы колена пневмотранепортных трубопроводов за счет обеспечения равномерного износа для оптимальной конструкции увеличится в 2,5 раза.

1131799

1131799

1131799

62.б

Poz.7

Составитель Г. Киселева

Техред И. Верес Корректор И.Муска

Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и, открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/

/5

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

Редактор Т. Митейко

Заказ 9356/16