Система для пневматического транспортирования сыпучих и мелкозернистых материалов

Изобретение относится к оборудованию для пневматической транспортировки сыпучих и мелкозернистых материалов. Система включает в себя узел загрузки материала и узел выгрузки, пневмокамерный насос с аэроднищем, содержащий загрузочную трубу для верхней загрузки материала, клапан для сброса сжатого воздуха, клапан для подачи замещающего воздуха, датчик уровня, электроконтактный монометр, дисковой затвор и транспортный трубопровод. Система дополнительно содержит стабилизатор(ы) потока, установленный(ые) в трубопроводе через интервал не более 100 м по горизонтали от дискового затвора до узла выгрузки, и пневматическую обвязку пневмокамерного насоса. Аэроднище пневмокамерного насоса выполнено в виде аэроэлементов основного нагнетательного аэроузла, расположенного в конусе камеры, и в виде аэроэлементов вспомогательного аэрационного узла, расположенных в разгрузочной трубе. Стабилизаторы выполнены в виде вкладыша из металлической полосы, начальный участок которой изогнут под углом 180 градусов. Изобретение обеспечивает снижение энергозатрат на транспортировку материала за счет снижения удельного расхода воздуха. 3 ил.

 

Изобретение относится к оборудованию для пневматической транспортировки сыпучих и мелкозернистых материалов.

Известен камерный питатель для пневматического транспортирования сыпучего материала в виде камерного насоса с эллиптическим аэрирующим днищем и приводом магистрального затвора в виде пневмоцилиндра (патент на изобретение RU1687541, МПК B65G 53/66, опубл. 30.1091 г.).

Недостаток изобретения состоит в том, что устройство не позволяет транспортировать материал на дальние расстояния.

Известно устройство для пневмо-транспортирования сырых материалов в виде камерного насоса с конусным аэрирующим днищем, снабженном блоком формирования сигналов выгрузки и продувки (патент на изобретение RU 1346542, МПК B65G 53/66, опубл. 23.10.87.

Недостаток изобретения состоит в том, что устройство не позволяет транспортировать материал на дальние расстояния, а направлено на устранение пробок и завалов в процессе транспортирования сыпучего материала посредством блока формирования выгрузки и продувки.

Известно устройство в виде пневмокамерного насоса для транспортировки порошкообразных и мелкозернистых материалов, где в камере насоса имеется аэрационное устройство и оснащенная дросселем труба для разгрузки материала, и компенсационная труба с форкамерой для подачи сжатого воздуха (патент №2312808, МПК B65G 53/40, опубл. 20.12.2007).

Недостаток изобретения состоит в сильно усложненной конструкции насоса, внутри которого расположена и разгрузочная труба, и компенсационная труба, и сопло, турбулизатор и т.д., что ухудшает эксплуатационные характеристики предлагаемого насоса и снижает его производительность.

Известен камерный питатель нагнетательной пневмотранспортной установки, снабженный внешней компенсационной трубой с регулятором расхода воздуха, нижний конец которой проходит через днище в нижнюю зону внутреннего пространства камеры насоса и заканчивается вблизи входа в разгрузочный трубопровод, который тоже расположен внутри насоса (патент №104926, МПК B65G 53/40, опубл. 27.05.2011).

Недостатком полезной модели является то, что конструктивное решение модели не позволяет получить из материально-воздушной смеси (МВС) единую интегрированную среду (ЕИС) на весь объем камеры насоса, и дальнейшая транспортировка может быть осуществлена только на короткие расстояния.

Наиболее близким является устройство - пневмокамерный насос (ПКН) с аэроднищем, содержащий загрузочную трубу для верхней загрузки материала, клапан для сброса сжатого воздуха, клапан для подачи замещающего воздуха, датчик уровня, электроконтактный монометр, дисковой затвор, трубопровод, в котором аэрационное устройство выполнено в виде центрального аэрирующего конуса и расположенных вокруг него по окружности аэрирующих конусов, установленных в днище камеры, причем верхняя или нижняя разгрузка осуществляется через трубу, соединенную с заборником, расположенную внутри камерного насоса (патент №89510, МПК B65G 53/40, опубл. 10.12.2009).

Недостатком полезной модели является конструктивная сложность выполнения аэроэлементов в ПКН с многочисленными сварными швами, что при работе насоса может привести к их сбою, а наличие внутри камеры разгрузочной трубы (или труб - верхняя или нижняя выгрузка) не позволит осуществить транспортировку на дальние расстояния.

Задачей предлагаемого решения является создание системы для пневматического транспортирования сыпучих и мелкозернистых материалов, позволяющей в «плотном потоке» транспортировать материал на дальние расстояния.

Технический результат заключается в снижении энергозатрат на транспортировку материала на дальние расстояния за счет снижения удельного расхода воздуха; а также в повышении надежности работы системы и снижении трудоемкости ее технического обслуживания за счет упрощения конструктивных элементов системы.

Технический результат достигается тем, что система для пневматической транспортировки сыпучих и мелкозернистых материалов, включающая в себя узел загрузки материала и узел выгрузки, пневмокамерный насос с аэроднищем, содержащий загрузочную трубу для верхней загрузки материала, клапан для сброса сжатого воздуха, клапан для подачи замещающего воздуха, датчик уровня, электро-контактный монометр, дисковой затвор, транспортный трубопровод, дополнительно содержит стабилизатор(ы) потока, выполненный(ые) в виде вкладыша из металлической полосы, начальный отрезок которой изогнут под углом 180 градусов относительно конечного отрезка полосы, причем стабилизаторов потока может быть от одного до нескольких, в зависимости от длины транспортного трубопровода, установленный(ые) в транспортном трубопроводе на расстоянии не более 100 м по горизонтали от дискового затвора, при этом аэроднище пневмокамерного насоса выполнено в виде аэроэлементов основного нагнетательного аэроузла, расположенного в конусе камеры, и в виде аэроэлементов вспомогательного аэрационного узла, расположенных в разгрузочной трубе, причем выходной диаметр конуса совпадает по диаметру с разгрузочной трубой, которая через дисковой затвор соединена с транспортным трубопроводом для транспортировки аэрированого материала в "плотном потоке".

Узлы загрузки и выгрузки являются штатными единицами конкретного производства.

Предлагаемое решение поясняется чертежами

На Фиг. 1 - общий вид системы для пневматического транспортирования сыпучих мелкозернистых материалов.

На Фиг. 2 - общий вид пневмокамерного насоса с аэроднищем А.

На Фиг. 3 - общий вид стабилизатора потока.

Система для пневматического транспортирования сыпучих мелкозернистых материалов состоит:

I. Узел загрузки (загрузочный бункер)

II. Пневмокамерный насос с аэроднищем

III. Транспортный трубопровод

IV. Стабилизатор потока

V. Узел выгрузки (силос или склад хранения)

Пневмокамерный насос (ПКН) содержит загрузочную трубу (1), клапан для сброса сжатого воздуха (2), камеру насоса (3), разгрузочную трубу (4), пневмораспределитель (ПР) потока сжатого воздуха (5), основной (нагнетательный) узел аэрации (А.5-а), вспомогательный узел аэрации (А.5-б), клапан для подачи замещающего воздуха (замещающий аэратор) (А.5-в), аэроднище (А), датчик уровня загрузки материала (6), электро-контактный монометр с контактами верхнего и нижнего уровня установки давления-ЭКМ (7), дисковой затвор (8) (фиг. 2).

Пневмораспределитель - ПР (5) (шкаф управления на базе программированного контроллера) с пневмоприводами, встроенными в пневмокамерный насос в определенные зоны для автоматической подачи сжатого воздуха в зоны аэрации (А.5-а), (А.5-б) и в узел для подачи замещающего воздуха посредством клапана (А.5-в). Стабилизатор потока СП (IV) выполнен в виде устройства, находящегося в транспортном трубопроводе (III) от дискового затвора (8) ПКН и представлен в виде вкладыша из металлической полосы, начальный отрезок которой изогнут под углом 180 градусов относительно конечного отрезка полосы таким образом, что нижняя плоскость (Мн) становится верхней (Мв), и схематично представлен (фиг. 3).

Система работает следующим образом

Сыпучий материал подают из узла загрузки материала (I) по загрузочной трубе (1) в камеру ПКН (3) до предварительно заданного уровня (датчиком уровня) (6), после чего включается подача сжатого воздуха в нижнюю часть камеры через узлы аэрации, расположенные внутри конуса камеры (А.5-а) (основной нагнетающий аэратор), и через аэрационные узлы (А.5-б) (вспомогательный аэратор), находящиеся в разгрузочной трубе (4), при этом происходит заполнение сжатым газом всего пространства (объема камеры) между твердыми частицами материала, т.е. в камере насоса из материально-воздушной смеси (МВС) образуется среда в виде насыщенного сжатым газом сыпучего материала, со способностью расширяться за счет энергии, заключенной в ней газа, приобретая кинетическую энергию движения по ходу транспортировки от точки высокого давления в сторону низкого, т.е. среда приобретает линейную скорость движения по транспортному трубопроводу в «плотном потоке». В этот момент открывается дисковой затвор (8), и начинается выгрузка материала в транспортный трубопровод (III).

Далее, по ходу движения ее по трубопроводу в условиях горизонтали через расстояние не более 100 м, постепенно в силу инерционных свойств сыпучего материала среда, в виде насыщенного сжатым газом сыпучего материала, меняет свою однородность (т.е. начало движения имеет более плотное ядро, конец движения - менее плотное ядро), попадает в стабилизатор потока (IV), в котором происходит перемещение потоков материала и воздуха, а именно материал перемещается по ходу движения из нижней части трубопровода в верхнюю, а воздух - в нижнюю, вследствие этого на выходе из стабилизатора потока (ЕИС) приобретает однородность, близкой к исходной.

Таких стабилизаторов потока в трубопроводе может быть несколько в зависимости от дальности расстояния трассы транспортировки до узла выгрузки (V) (склада хранения материала).

Предлагаемое техническое решение позволит:

- значительно снизить энергозатраты на транспортировку материала за счет снижения удельного расхода воздуха;

- улучшить эксплуатационные характеристики пневмокамерного насоса с последующей транспортировкой материала по трубопроводу на дальние расстояния;

- повысить надежность работы системы и снизить трудоемкость ее технического обслуживания.

Система для пневматической транспортировки сыпучих и мелкозернистых материалов, включающая в себя узел загрузки материала и узел выгрузки, пневмокамерный насос с аэроднищем, содержащий загрузочную трубу для верхней загрузки материала, клапан для сброса сжатого воздуха, клапан для подачи замещающего воздуха, датчик уровня, электро-контактный монометр, дисковой затвор, транспортный трубопровод, отличающаяся тем, что дополнительно содержит стабилизатор(ы) потока, выполненный(ые) в виде вкладыша из металлической полосы, начальный отрезок которой изогнут под углом 180 градусов относительно конечного отрезка полосы, причем стабилизаторов потока может быть от одного до нескольких, в зависимости от длины транспортного трубопровода, установленный(ые) в транспортном трубопроводе на расстоянии не более 100 м по горизонтали от дискового затвора, при этом аэроднище пневмокамерного насоса выполнено в виде аэроэлементов основного нагнетательного аэроузла, расположенного в конусе камеры, и в виде аэроэлементов вспомогательного аэрационного узла, расположенных в разгрузочной трубе, причем выходной диаметр конуса совпадает по диаметру с разгрузочной трубой, которая через дисковой затвор соединена с транспортным трубопроводом для транспортировки аэрированного материала в плотном потоке.