Способ контейнерного перемещения сыпучих материалов по трубопроводу

 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к способу транспортирования сыпучих материалов с одновременным измельчением (в частности, рудной массы). Способ характеризуется тем, что при его осуществлении используют шаровые контейнеры, которые загружают на 50% их внутреннего объема. Скорость качения шаровым контейнерам задают такую, при которой происходит измельчение сыпучих материалов с одновременным их перемещением по трубопроводу. Изобретение позволяет повысить эффективность транспортировки сыпучих материалов по трубопроводу с одновременным их самоизмельчением. 1 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к способу транспортирования сыпучих грузов, в частности рудной массы, с процессом одновременной обработки транспортируемого материала.

Известен способ транспортировки сыпучих материалов по трубопроводу, включающий загрузку контейнеров, введение в шлюзовую камеру, подачу сжатой рабочей среды, воздействующей на корпус контейнера (заявка 2000120337, 2.08.2000).

Известна установка для реализации этого способа, содержащая замкнутый грузовод, камеры загрузки и выгрузки контейнеров, пневмосистему подачи контейнеров (заявка 2000123651, 18.09.2000).

Известна также система трубопроводного контейнерного пневмотранспорта. Система включает в себя трубопровод с воздуходувными агрегатами и станциями погрузки и разгрузки контейнеров (заявка 93018062, B 65 G 51/00, публ. 1995 г. ). Способ, реализуемый с помощью данной системы, заключается в следующем. На станции погрузки контейнеры загружают и затем перемещают их по трубопроводу. Для перемещения контейнеров по трубопроводу используют воздуходувные агрегаты. Перед станцией разгрузки выполняют торможение контейнеров и затем их разгрузку.

Существенными недостатками этого способа являются высокая удельная энергоемкость и функциональная ограниченность за счет того, что энергия и время расходуются только на процесс перемещения контейнеров без выполнения дополнительных работ с транспортируемым материалом.

Задачей изобретения является повышение эффективности транспортировки сыпучих материалов за счет выполнения дополнительной операции - создания возможности их измельчения в процессе движения контейнеров от станции погрузки до станции разгрузки.

Поставленная задача решается тем, что в способе трубопроводного контейнерного перемещения сыпучих материалов, включающем загрузку контейнеров сыпучими материалами, перемещение их с регулируемой скоростью по трубопроводу с помощью воздуходувного агрегата, предлагается сыпучими материалами загружать шаровые контейнеры до 50% их внутреннего объема и при движении контейнеров по трубопроводу придавать им плоскопараллельное движение со скоростью качения, определяемой по формуле где 0 - скорость качения шаровидного контейнера, м/с; д - динамическая прочность частиц сыпучего материала, МПа; - плотность частиц сыпучего материала кг/м3.

Порядок реализации способа следующий.

Шаровидные контейнеры до 50% их внутреннего объема заполняют сыпучими материалами и герметизируют. На станции погрузки контейнеры загружают в трубопровод и с помощью воздуходувного агрегата перемещают их в продольном направлении трубопровода.

В результате контейнеры будут совершать плоскопараллельное движение, включающее в себя поступательное движение от основных воздуходувных агрегатов и вращательное движение. При этом шаровидные контейнеры должны развивать достаточно большие скорости качения, чтобы иметь значительные центробежные силы, воздействующие на частицы рудной массы внутри барабана и заставляющие эти частицы ударяться о поверхность контейнера и таким образом самоизмельчаться. Очевидно, что при малой величине диаметра катящегося контейнера гравитационная составляющая силы соударения будет мала по сравнению с центробежной составляющей, обеспечивающей самоизмельчение руды в контейнере. Задаем скорость качения контейнера, достаточную для получения центробежной силы соударения частиц рудной массы с внутренней поверхностью контейнера, обеспечивающей разрушение рудной массы.

Вращение рудной массы относительно центра шара порождает центробежную силу Fц.б = m2R, где m - масса частицы руды, R - радиус окружности, по которой движется частица, - угловая скорость ее движения. При столкновении с внутренней поверхностью сферы частицы руды подвергаются механическому давлению, что приводит к их дроблению.

Вращение контейнера вокруг его геометрического центра обеспечивается давлением сжатого воздуха вследствие того, что коэффициент трения качения Ктр.к. для пары сталь-сталь при радиусе контейнера r~1 м составляет 0,01, коэффициент трения скольжения для указанной пары намного больше. В результате возникает результирующий момент силы, обеспечивающий вращение шарового контейнера. Как следствие, отпадает необходимость в дополнительных воздуходувных агрегатах, создающих тангенциальный воздушный поток.

Эпюра скоростей точек поверхности катящегося контейнера имеет вид, показанный на чертеже.

Скорость точек меняется от нуля в точке Р до максимума в точке А. За среднюю скорость перемещения контейнера можно принять скорость 0 центра контейнера.

Эпюра скоростей является упрощенной и в какой-то мере суммирующей векторно скорости частиц рудной массы, соударяющихся как между собой, так и с внутренней поверхностью контейнера, перемещающегося со средней скоростью 0. Эту скорость определяем, поставив условием разрушение крупных частиц рудной массы внутри барабана при ударах о стенки катящегося контейнера.

Представим процесс соударения частиц рудной массы и стенки контейнера как процесс ударного воздействия на стенку бесконечно большого числа частиц единичного объема 1 = 111. Тогда кинетическая энергия движущейся частицы Т1 с единичным объемом будет равна T1 = T/1, где T - полная кинетическая энергия, где m - масса частицы единичного объема.

Тогда
где - плотность рудной массы. Согласно теории размерностей размерность T1 будет

т. е. размерность Т1 имеет размерность напряжения. Поэтому условием эффективного разрушения частиц при ударе о стенку контейнера будет неравенство

где д - динамическая прочность частиц рудной массы.

Решив (2) относительно 0, получим

где 0 - скорость качения шаровидного контейнера, м/с;
д - динамическая прочность частиц сыпучего материала, МПа;
- плотность частиц сыпучего материала, кг/м3.

Указанные отличительные признаки: использование шаровых контейнеров; загрузка сыпучими материалами шаровых контейнеров на 50% их внутреннего объема; задание скорости качения шаровым контейнерам, при которой происходит дезинтеграция сыпучих материалов одновременно с перемещением их по трубопроводу, придают способу новое качество, заключающееся в повышении эффективности транспортировки сыпучих материалов по трубопроводу. Для реализации способа используют шаровидные контейнеры (сфероиды), имеющие крышку, через которую загружают полость контейнера, в результате загрузки примерно на 50% его объема создают условия перекатывания материала при движении контейнера, что и приводит к принудительному истиранию материала, доставляемого к месту его окончательной переработки (в случае руды), или для непосредственной сортировки и использования (как строительного материала).


Формула изобретения

Способ контейнерного перемещения сыпучих материалов по трубопроводу, заключающийся в загрузке контейнеров, перемещении их с регулируемой скоростью по транспортному трубопроводу с помощью воздуходувных агрегатов, отличающийся тем, что контейнеры шаровидной формы заполняют сыпучими материалами до 50% их внутреннего объема, и при перемещении по транспортному трубопроводу шаровым контейнерам придают плоскопараллельное движение со скоростью качения, определяемой из выражения

где 0 - скорость качения шаровидного контейнера, м/с;
д - динамическая прочность частиц сыпучего материала, МПа;
- плотность частиц сыпучего материала кг/м3.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к грузотранспортирующим магистральным трубопроводам для использования при подаче различных грузов, упакованных в контейнеры

Изобретение относится к области транспортных средств на воздушной подушке и может найти применение для перевозки пассажиров и грузов в тоннелях (трубах) с высокой скоростью

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, в частности к пневматическим подъемникам

Изобретение относится к промышленному транспорту, а именно к трубопроводным контейнерным пневмотранспортным системам

Изобретение относится к пневматическому транспорту, в котором используется энергия сжатого воздуха или другого газа, и может найти применение для перемещения грузов в торообразных грузовых оболочках

Изобретение относится к метанию тел с использованием энергии сжатого воздуха и может найти применение для метания тел без применения метательных пороховых зарядов

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к установкам для пневматического транспортирования контейнеров по трубопроводу

Изобретение относится к пневмотранспорту

Изобретение относится к промышленному внутризаводскому транспорту, а конкретнее к контейнерному пневмотранспорту грузов по трубопроводам

Изобретение относится к транспортным и транспортирующим системам и может быть использовано для транспортировки отдельных упакованных грузов, контейнеров от места загрузки до площадок приема к переработке, в частности, при открытой разработке полезных ископаемых, а также может быть использовано для перемещения кабин с пассажирами на участках выработок и сложной местности с горным рельефом

Изобретение относится к транспортному оборудованию взрывопожароопасных предприятий

Изобретение относится к области пневмотранспорта

Изобретение относится к системе и способу печати и доставки напечатанных материалов и может быть использовано для быстрой доставки напечатанных материалов на значительные расстояния

Изобретение относится к транспортным устройствам, подающим на воздушной подушке грузовые контейнеры, например с различными нефтепродуктами, преимущественно сжиженным газом

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к оборудованию для транспортирования контейнеров по трубопроводам при разработке полезных ископаемых. Техническим результатом является упрощение конструкции, снижение материалоемкости, уменьшение габаритов, повышение надежности устройства и упрощение процесса транспортирования материалов при разработке полезных ископаемых. Система пневматического контейнерного транспорта включает загрузочную и разгрузочную площадки, грузовую и холостую ветви трубопровода, образующие единый замкнутый направляющий транспортный путь, заполненный рабочей средой, шлюзовые камеры и пневмонасосы. Направляющий транспортный путь выполнен в виде горизонтальных участков с загрузочной и разгрузочной площадками, снабженными выталкивателями, и наклонных участков. На разгрузочной площадке грузовой трубопровод расположен выше холостого трубопровода, а на загрузочной площадке - ниже. Обе ветви транспортного пути выполнены с двух сторон плавно сходящимися в одной точке с образованием сопряжения. При этом ветви трубопровода снабжены перепускными клапанами, установленными в начале наклонных участков, и заслонками, установленными в начале наклонных участков и грузовой и холостой ветвей. В качестве рабочей среды используют сжатый воздух. Шлюзовые камеры расположены за пересечением грузовой и холостой ветвей трубопровода. Разгрузочная площадка снабжена опрокидывателем и разгрузочным бункером, а загрузочная площадка загрузочным бункером. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ безостановочного перемещения контейнеров в системе контейнерного пневмотранспорта включает безостановочные перемещение контейнеров в транспортном трубопроводе основным потоком воздуха, торможение контейнеров путем сброса использованного потока воздуха позади них и направления этого потока воздуха по обводному трубопроводу в разгонный участок трубопровода, разгрузку контейнеров с изменением направления их вращения с помощью винтообразного копира. Основной поток воздуха преобразуют в кольцевой поток по периметру сечения транспортного трубопровода. При пропускании через кольцевое щелевое сопло основной поток затягивает и разгоняет воздух из обводного трубопровода и совместно с использованным воздухом перемещает контейнеры в транспортном трубопроводе. Скорость движения контейнеров при их безостановочной разгрузке с изменением направления их вращения определяется математическим соотношением. Увеличивается пропускная способность системы контейнерного пневмотранспорта, снижается количество используемого сжатого воздуха. 5 ил., 1 табл.

Группа изобретений относится к многофункциональным городским комплексам с использованием подземного городского пространства для формирования качественно удобной транспортной инфраструктуры с возможностью автоматической доставки товаров и других грузов к квартирам и обратно. Многофункциональный городской комплекс включает жилые здания, административные и коммерческие сооружения, связанные подземными коммуникациями и наземными автомагистралями, снабжен автоматизированной подземной системой адресной доставки грузов. Указанная система выполнена в виде замкнутых контуров, связывающих коммерческие сооружения и жилые здания, и включает подающие устройства в зону формирования заказов в контейнерах. Зона формирования заказов связана посредством доставочного устройства, включающего магистральные трубопроводы, с пунктами назначения. В результате повышается удобство доставки товаров населению городских комплексов при повышении надежности системы доставки. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 106 ил.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, а именно к пневматическому транспорту пассажиров в поездах по транспортному трубопроводу. Способ движения поездов пассажирского пневмотранспорта заключается в безостановочных перемещении и торможении вагонов поездов в трубопроводе за счет перепада давления воздуха. При выводе из трубопровода вагоны поездов на открытых станционных участках посредством зацепов последовательно вводят во временный механический контакт с тротуарами в виде бесконечного полотна. Усилием движущихся вагонов безостановочно двигают полотно тротуаров по направлению их движения и придают этому полотну скорость движения пешеходов. На безостановочном ходу поездов производят посадку-высадку пассажиров с помощью полотна тротуаров. При входе в трубопровод последовательно выводят вагоны поездов из зацепления с этим полотном. В результате увеличивается пропускная способность пассажиропотока в системе трубопроводного пассажирского пневмотранспорта. 2 ил.

Изобретение относится к пневматическому контейнерному трубопроводному транспорту и может быть использовано на горно-металлургических предприятиях для доставки проб технологических продуктов в экспресс-лаборатории для инструментального анализа вещественного состава контролируемых технологических продуктов. Установка содержит систему транспортных трубопроводов, соединенных через перепускные клапаны со стрелочным переводом, устройства автоматической загрузки дозированных усредненных проб в транспортный контейнер, устройство автоматической разгрузки транспортных контейнеров и ресивер сжатого воздуха. Устройство автоматической разгрузки транспортных контейнеров дополнительно снабжено приемными лотками, устройством их автоматической идентификации и дополнительным ресивером сжатого воздуха, соединенным с устройством автоматической разгрузки транспортных контейнеров. Устройство автоматической разгрузки транспортных контейнеров через стрелочный перевод соединено с каждым устройством автоматической загрузки дозированных усредненных проб в транспортный контейнер. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и повышение эксплуатационной надежности установки. 1 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к способу транспортирования сыпучих материалов с одновременным измельчением

Наверх