Способ перемешивания сыпучих материалов в герметичном бункере

 

СПОСОБ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В ГЕРМЕТИЧНОМ БУНКЕРЕ, заключающийся в заполнении загруженного бункера сжатым воздухом и выхлопе регулируемой порции сжатого воздуха из верхней части бункера, отличающийся тем, что, с целью повышения качества смеси, устранения запыленности н снижения уровня шума, выхлоп производят в замкнутый сосуд до выравнивания давлений в бункере и сосуде, а порцию воздуха регулируют изменением давления в бункере или сосуде перед выхлопом. (Л с: о:) со 00 а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3697346/23-26 (22) 21.12.83 (46) 30.07.85. Бюл. № 28 (72) П. И. Сенцов (71) Восточный научно-исследовательский горнорудный институт (53) 66.012 — 52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 274007, кл. В 28 С 5/06, 1968.

Авторское свидетельство СССР

¹ 781072, кл. В 28 С 5/38, 1978.

„„SU„„1169826 д (5i}4 В 28 С 5/38, В 01 F 13/02 (54) (57) СПОСОБ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ

СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В ГЕРМЕТИЧНОМ БУНКЕРЕ, заключающийся в заполнении загруженного бункера сжатым воздухом и выхлопе регулируемой порции сжатого воздуха из верхней части бункера, огличаюи ийсл тем, что, с целью повышения качества смеси, устранения запыленности и снижения уровня шума, выхлоп производят в замкнутый сосуд до выравнивания давлений в бункере и сосуде, а порцию воздуха регулируют изменением давления в бункере или сосуде перед выхлопом.

11

Изобретение относится к механической переработке сыпучих материалов и может быть использовано для перемешивания сыпучих материалов в герметичном бункере.

Цель изобретения — повышение качества смеси, устранение запыленности и снижение уровня шума.

На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего данный способ; на фиг. 2— схема выхлопного клапана устройства, первый вариант; на фиг. 3 — то же, второй вариант.

Устройство содержит (фиг. 1) герметичный бункер 1 с горловиной 2 замкнутого сосуда 3, выполненного в виде циклона с отсасывающим пневмоэжектором 4. Сосуд соединен с горловиной 2, патрубком 5 и рукавом 6, прикрепленным к патрубку 7 сосуда

3 с помощью быстроразъемного соединения

8. Патрубки 5 и 7 подходят к сосуду 3 тангенциально его боковой поверхности.

Внутри сосуда 3 смонтированы выхлопные клапаны 9 и 10 (фиг. 2 и 3), закрепленные на осях 11 и 12, которые проходят через сальниковые уплотнения втулок в стенках сосуда 3. На осях с наружной стороны сосуда закреплены рычаги 13 и 14, соединенные с рычажно-шарнирными замками, имеющими рукоятки 5 и 16.

В горловине 2 расположен отбойный щиток 17 из выгнутого листа резины. Устройство оборудовано мановакуумметрами

18 и 19, а также пневмосистемой с вентилями 20 и 21 для подачи сжатого воздуха к эжектору 4 и в бункер 1. На конце эжектора 4 расположена заглушка 22 с вентилем 23.

Способ осуществляют следующим образом.

Вначале производят загрузку бункера цементом и песком. Для этого снимают заглушку 22 с эжектора 4, отсоединяют рукав

6 от патрубка 7 с помощью быстроразъемного соединения 8, открывают рычажной замок патрубка 5, нажимая вверх на рукоятку 16, погружают наконечник рукава 6 в мерную емкость с цементом и открывают вентиль 20 к эжектору 4. Сжатый воздух поступает в эжектор, и последний создает разрежение в сосуде и в бункере 1. Под действием этого разрежения цемент засасывается из мерной емкости по рукаву 6 в горловину 2. В горловине поток газовзвеси разделяется на твердый материал и воздушную струю. Материал скользит по поверхности отбойного щитка 17 и выпадает в бункер. Воздушная струя уходит из горловины через патрубок 5 в сосуд 3 и выбрасывается эжектором 4 в атмосферу. B сосуде 3, выполненном в виде циклона, струя очищается от пыли. Пыль выпадает в нижнюю часть сосуда 3.

После опорожнения мерной емкости с цементом наконечник рукава перебрасыва69826 ют в вагонетку с песком и всасывают его в бункер 1 до нижнего торца горловины 2.

При достижении торца всасывание автоматически прекращается.

Затем подготавливают устройство к перемешиванию цемента, находящегося в нижней части бункера 1, с песком. Для этого закрывают вентиль 20, наконечник рукава

6 извлекают из вагонетки и с помощью быстроразъемного соединения 8 соединяют его

10 с патрубком 7, закрывают рычажный замок патрубка 5, поворачивая против часовой стрелки до упора рукоятку 16, устанавливают на эжектор заглушку 22, слегка приоткрывают вентиль 23 и открывают вентиль

21. Сжатый воздух попадает в бункер 1 и насыщает пространство между частицами материала. Давление в бункере Р поднимается до давления в источнике сжатого воздуха. Контроль за величиной давления производят по мановакуумметру 8. Вен20 тиль 21 закрывают.

Для перемешивания компонентов рукоятки 15 и 16 поднимают вверх. При этом рычажно-шарнирные замки открываются и выхлопные клапаны 9 и 10 силой давления

25 сжатого воздуха отбрасываются от торцов патрубков 5 и 7. Сжатый воздух из верхней части бункера 1 по патрубку 5 и рукаву 6 со звуковой скоростью устремляется в сосуд

3, находящийся под атмосферным давлением Р . Через несколько сотых долей секунды давление Р - верхней части бункера падает, а в сосуде 3 поднимается до давления P Воздух, находящийся между частицами материала, интенсивно расширяется вверх, захватывая в своем движении частицы. Весь массив сыпучего материала турбуляЗ ризуется и перемешивается.

После первого выхлопа сжатого воздуха из бункера 1 рукоятки 15 и 16 поворачивают против часовой стрелки до упора, закрывая замки и прижимая клапаны 9 и

10 к торцам патрубков 5 и 7. После закрывания замков давление в сосуде 3 постеленно падает от величины P до Р, поскольку воздух из сосуда выходит через отверстие в заглушке и приоткрытый вентиль 23 в атмосферу.

Нажимая вверх на рукоятки 15 и 16, производят второй выхлоп, затем третий и т.д. до падения давления в бункере до величины атмосферного давления Р . При каждом последующем выхлопе граница смеси с большим содержанием цемента поднимается и, наконец, достигает открытой поверхности материала в бункере. Процесс перемешиван и я за ка нч и в ается.

Каждый последующий выхлоп имеет меньшую интенсивность, поскольку давле55 ние в бункере падает . Это необходимо для того, чтобы снизить потери цемента, увлекаемого воздушной струей в сосуд из верхних слоев смеси.

1169826

При необходимости дальнейшего усреднения полученной смеси поступают следующим образом.

Вентиль 21 приоткрывают и поднимают давление Рг в бункере до величины давления в сети. Приоткрывают также вентиль 20 к пневмоэжектору 4 и вентиль 23 на заглушке 22 так, чтобы в сосуде давление Рс было больше атмосферного. Контроль за величиной ведут с помощью мановакуумметра 19.

Перепад давлений hP =Р— P определяет интенсивность выхлопа сжатого воздуха из бункера. Величину P определяют экспериментально по условию минимального выноса цемента воздушной струей из смеси в сосуд

3. Каждый выхлоп ведут при постоянных значениях Р» и,Р до получения заданной степени усреднения. Выхлоп может производиться только через один из патрубков 5 или 7 с помощью одного из рычажно-шарнирных замков, управляющего соответствующим выхлопным клапаном.

Второй вариант выполнения способа заключается в том, что выхлоп ведут в режиме постоянного максимального значения

Р6 и Pc = Р . Этот режим может быть применен для перемешивания зернистых материалов, близких друг к другу по гидравлической крупности p d, где p — плотность частиц материала, d — усредненный размер частиц.

Возможно вести выхлоп в сосуд, в котором с помощью эжектора создано разрежение. Например, при обеспечении эжектором разрежения 0,9 кгс/см (остаточное давление в сосуде 0,1 кгс/см ) и при давлении в бункере 6 — 7 кгс/см будут перемешиваться материалы с гидравлической крупностью

p d ) 5 кгс/см (металлический песок, щебень скальных пород).

Интенсивность выхлопа регулируют также путем изменения объема воздуха в сосуде 3. Это достигается заполнением части сосуда жидкостью до определенного уровня

Такой вариант применяют при настройке устройства на оптимальный режим работы.

Таким образом, изменяя в широких пределах давление в бункере и сосуде перед выхлопом, а также уменьшая объем воздуха в сосуде, регулируют интенсивность выхлопа воздуха из верхней части бункера в сосуд, подбирая наилучший режим перемешивания данных компонентов смеси.

После перемешивания материала закрывают вентили 20 — 23, соединяют устройство с транспортирующим трубопроводом и обычным образом производят выдачу смеси из бункера сжатым воздухом. Интенсивность выхлопа характеризуется размером порции воздуха, попадающего из бункера в сосуд = — "Д вЂ” (Р— P„), где p = 1,2 кг/м - плотность воздуха при атмосферном давлении

35

ЬЯ = - 2 — — —.(3,3 — 1) = 0,4 кг.

После третьего выхлопа Р» —— 2,6 иМ,)==0,24 кг и т.д. до седьмого выхлопа, ког40 да давление в бункере падает до Р =

=1,3 кгссм, Р .

Предположим, что перемешивание ведут путем выхлопа воздуха из бункера под давлением Р =7 кгс/см"- в сосуд, в котором эжектором создано давление 0,1 кгс/см .

45 Здесь

Р = +0 1 — — 46 4 8 кгс/см- . оей

1,2 . 015

1 (4,8 — 0,1) = 0,85 кг. лЯ

Из приведенных примеров видно, что размер порции воздуха при выхлопе путем изменения давлений в бункере или сосуде может регулироваться в широких пределах, что и определяет эффективность предложен55 ного способа перемешивания материала. и температуре t = 20 С;

V<- объем воздуха в сосуде;

Р; и P„ давление в сосуде перед выхлопом (начальное) и после выхлопа (ко5 нечное).

Давление в сосуде после выхлопа

Р = — - — - - — — (2) ие где Рб — давление в бункере;

Е = Щ отношение ооъемов воздуха в бункере и сосуде.

Объем воздуха в загруженном бункере

Vs = Vr (К,К„+1 — К,), (3) где - геометрический объем бункера; 4- коэффициент загрузки бункера сыпучим материалом;

14 коэффициент пустотности сыпучего материала.

С помощью этих формул можно определить интенсивность выхлопа (размер порции воздуха) для различных режимов перемсши20 вания.

Пусть, например, для всех режимов

Vz =0,5 мэ, V =0,15 мз К =0 7 K,ä — — 0 5

Тогда V6 =0,325 м и 6 =0,15/0,325=0,46.

Предположим, что перемешивание ведут путем ступенчатого сбрасывания давления в бункере от Q =6 кгс/см до Р = P, в сосуд с давлением Р„=Р. После первого выхлопа согласно (2) давление в сосуде возрастает до величины

P»= — Д вЂ” =4,42 кгс/см- .

30 Размер порций воздуха при выхлопе согласно (!)

6 Q = — — — — — (4,42 — 1) = 0,62 кг.

После второго выхлопа

P — — — — — = 3,3 кгс/см-.

4 42 1 046

1+ 0,46

1169826

I

1 !

72 I

Редактор К. Волощук

3а каз 4657/14

Составитель Б Долотин

Техред И. Верес Корректор Л. Бескид

Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4