Питатель к установке для пневмотранспорта связных сыпучих материалов
Владельцы патента RU 2441829:
Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" (RU)
Изобретение относится к области пневматического транспорта, а именно к устройствам для хранения, выгрузки и транспортировки связных сыпучих материалов. Питатель содержит емкость с коническим днищем и центральной разгрузочной течкой, связанной со струйным аппаратом, и перфорированную трубу, на нижнем участке которой жестко закреплен горизонтальный диск. Перфорированная труба связана гибким рукавом через регулируемый вентиль с источником сжатого газа и закреплена на верхней стенке через буфер сжатия с возможностью кругового движения под углом, ограниченным жесткостью буфера, вокруг своей вертикальной оси по траектории конического маятника. На нижнем конце перфорированной трубы дополнительно свободно установлен, с возможностью вращения вокруг оси, полый диск со сводообрушающим стержнем. Полый диск оснащен расположенными по касательной к его наружной окружности двумя противоположно направленными жиклерами. К диску по названной трубе также подводится давление газа, вызывающее его вращение. Изобретение обеспечивает повышение эффективности выгрузки сыпучего материала. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области пневматического транспорта, а именно к устройствам для хранения, выгрузки и транспортировки связных сыпучих материалов. Питатель может быть использован в строительной, сельскохозяйственной, химической, пищевой и других отраслях промышленности.
Известен питатель к установке для пневмотранспорта сыпучих материалов, содержащий емкость с коническим днищем и центральной разгрузочной течкой, связанной с эжектором, и вертикальную перфорированную трубу, установленную по оси емкости и связанную с источником сжатого газа (патент Германии №443057, МПК 81е, 62, 1923, опубл. 16.04.1927).
Названное устройство может быть принято в качестве аналога.
Недостатками аналога являются: не обеспечивается равномерность истечения связных мелкодисперсных материалов, особенно при изменении их уровня в емкости; затрудненное истечение сыпучего материала через разгрузочную течку из-за ее перекрытия нижней опорной конструкцией вертикальной трубы.
Известен питатель к установке для пневмотранспорта сыпучих материалов, содержащий емкость с коническим днищем и центральной разгрузочной течкой, связанной с эжектором, и перфорированную трубу, установленную вертикально по оси емкости и связанную с источником сжатого воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности истечения материала, на нижнем конце трубы смонтирован горизонтальный диск, а перфорация выполнена только на нижнем участке трубы на длине, соответствующей высоте конуса материала, расположенного на диске под углом естественного откоса (авторское свидетельство СССР №526574, МПК B65G 53/40, 1973, опубл. 30.08.1976, БИ №32, 1976 г.).
Указанное техническое решение может быть принято за прототип.
Недостатками прототипа являются: невысокая эффективность выгрузки из емкости связных мелкодисперсных сыпучих материалов и ограниченный диапазон использования питателя (по физико-механическим свойствам сыпучих материалов, влажности среды и времени хранения, оказывающим существенное влияние на степень его слеживаемости) из-за отсутствия конструктивных решений, исключающих возможность сводообразования (образования статического свода над выпускным отверстием) названных материалов в слоях, расположенных над горизонтальным диском, сжатия и отложения сыпучего материала на наклонных стенках емкости в коническом днище над разгрузочной течкой (аэрация сыпучего материала, находящегося на диске, улучшает истечение материала, но не исключает его отложения при сжатии на конических стенках в зоне выгрузки с периодическим обрушением столба сыпучего материала, что негативно сказывается на работе эжектора).
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности процесса выгрузки мелкодисперсного сыпучего материала и расширение диапазона использования предлагаемого питателя.
Сущность изобретения заключается в том, что в известном питателе установленная вертикально по оси емкости с коническим днищем и связанная гибким рукавом через редуктор давления с источником сжатого газа перфорированная труба закреплена на верхней стенке емкости через буфер сжатия, с возможностью кругового движения под углом, ограниченным жесткостью буфера, вокруг своей вертикальной оси по траектории конического маятника. На нижнем конце перфорированной трубы, непосредственно под смонтированным и жестко закрепленным на ней горизонтальным диском, дополнительно свободно установлен посредством подшипника, с возможностью вращения вокруг оси, полый диск, оснащенный по касательной к его окружности двумя противоположно направленными жиклерами (калиброванными отверстиями определенного диаметра и длины), к которому по названной трубе также подводится регулируемое давление газа, вызывающее вращение этого диска вокруг оси за счет реактивного действия выходящих из его жиклеров струй газа, направленных в противоположные стороны. Для исключения уплотнения и сводообразования связного сыпучего материала в нижней части конического днища, в области разгрузочной течки, вращающийся полый диск снабжен сводообрушающим стержнем, жестко закрепленным верхним своим концом на нижней наружной поверхности полого диска.
Таким образом, техническое решение обладает новой совокупностью признаков, дающих дополнительный экономический эффект, заключающийся в повышении эффективности процесса выгрузки связного мелкодисперсного сыпучего материала и расширении диапазона использования предлагаемого питателя путем дополнительной активной аэрации сыпучей среды вращающейся струей газа непосредственно в области выгрузной течки, а также механического побуждающего воздействия на сыпучую среду посредством сводообрушающего стержня и возможности кругового движения вокруг своей вертикальной оси по траектории конического маятника перфорированной трубы, вместе с установленными на ней дисками.
Такая схема позволит улучшить условия выгрузки связного порошкообразного материала, повысить производительность процесса и расширить диапазон регулирования, а также применения питателя в целом.
На фиг.1 представлен предлагаемый питатель для пневмотранспорта связных сыпучих материалов.
Питатель содержит емкость 1 с коническим днищем, имеющую струйный аппарат 2 (гидровакуумный эжектор). Внутри емкости вдоль ее оси расположена труба 3, закрепленная на верхней стенке емкости через буфер сжатия 4 с возможностью кругового движения вокруг своей вертикальной оси по траектории конического маятника и соединенная гибким рукавом 5 с регулируемым вентилем 6, к которому подведена линия 7 сжатого газа. Нижняя часть трубы имеет жестко закрепленный горизонтальный диск 8. На нижнем участке трубы 3 на длине, соответствующей высоте конуса материала, расположенного на названном диске под углом естественного откоса, выполнена перфорация. Непосредственно под горизонтальным диском свободно установлен посредством подшипника 9 с возможностью вращения вокруг оси полый диск 10, оснащенный по касательной к его наружной окружности двумя противоположно направленными жиклерами 11, к которому по названной трубе также подводится регулируемое давление газа. Полый диск 10 снабжен сводообрушающим стержнем 12, жестко закрепленным верхним своим концом на его нижней наружной поверхности.
Работа предлагаемого питателя происходит следующим образом.
Включается струйный аппарат 2, в перфорированную трубу 3 подается от линии 7 сжатый газ, расход и давление которого регулируется с помощью вентиля 6. Диск 8 воспринимает вес сыпучего материала, лежащего над выходным отверстием. Газ, выходящий из отверстий перфорации в трубе 3 над диском 8, проникая сквозь слой аэрированного сыпучего материала к выходному отверстию, в определенной степени компенсирует зону разрежения, тем самым приближая режим истечения материала к равномерному, существенно не зависящему от его уровня в емкости. Расход газа, выходящего из жиклеров вращающегося полого диска 10, дополнительно аэрирует среду сыпучего материала в области стенок конического днища емкости, улучшая процесс истечения материала. Таким образом, путем изменения давления в трубе 3 можно в определенных пределах регулировать расход сыпучего материала. При вращении полого диска 10 под действием выходящего через его жиклеры 11 сжатого газа, сводообрушающий стержень 12, также вращаясь по окружности, осуществляет разрыхление среды сыпучего материала непосредственно в области разгрузочной течки, исключая образование свода материала под весом его вышележащих слоев. Реакция сыпучей среды на прикладываемую к ней со стороны вращающегося стержня побуждающую силу, в свою очередь, вызывает круговое движение перфорированной трубы 3 вместе с установленными на ней дисками 8 и 10 вокруг своей оси по траектории конического маятника, что является дополнительным побудительным воздействием на массу сыпучего материала, находящегося в емкости.
Реактивные силы, действующие на полый диск 10 питателя при его работе, показаны на фиг.2.
При подаче регулируемого расхода сжатого газа по перфорированной трубе 3 в полость диска 10 газ под давлением выходит из него через направленные в противоположные стороны жиклеры 11, что вызывает появление реактивных сил F1 и F2, создающих момент М, приводящий во вращение полый диск 10 относительно его оси О. Вращающийся поток выходящего через жиклеры 11 газа аэрирует сыпучий материал на конических стенках емкости, улучшая его истечение через выходное отверстие емкости.
1. Питатель к установке для пневмотранспорта связных сыпучих материалов, содержащий емкость с коническим днищем и центральной разгрузочной течкой, связанной со струйным аппаратом, и перфорированную трубу, на нижнем участке которой смонтирован и жестко закреплен горизонтальный диск, перфорация трубы выполнена на длине, соответствующей высоте конуса материала, расположенного на диске под углом естественного откоса, отличающийся тем, что установленная вертикально по оси емкости и связанная гибким рукавом через регулируемый вентиль с источником сжатого газа перфорированная труба закреплена на верхней стенке через буфер сжатия с возможностью кругового движения под углом, ограниченным жесткостью буфера, вокруг своей вертикальной оси по траектории конического маятника, при этом на нижнем конце перфорированной трубы, непосредственно под смонтированным и жестко закрепленным на ней горизонтальным диском, дополнительно свободно установлен с возможностью вращения вокруг вертикальной оси полый диск, оснащенный по касательной к его наружной цилиндрической окружности двумя противоположно направленными жиклерами, причем по названной трубе к полому диску также подводится регулируемое давление газа, вызывающее вращение этого диска вокруг оси за счет реактивного действия выходящих из его жиклеров струй газа, направленных в противоположные стороны.
2. Питатель по п.1, отличающийся тем, что полый диск снабжен сводообрушающим стержнем, жестко закрепленным верхним своим концом на нижней наружной поверхности полого диска.
