Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ПОДЪЕМА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Устройство для непрерывного подъема сыпучих материалов относится к пневмотранспорту, а именно к устройствам для вертикального и крутонаклонного пневмоподъема сыпучих порошкообразных материалов с повышенной концентрацией в газовой смеси.

Известно устройство для сыпучих материалов (а.с. №1031859, опубл. 30.07.1983), содержащее смесительную камеру и открытый загрузочный питатель (бункер) с ограничителем, заполненный столбом сыпучего материала, а также заслонку с осью ее поворота и утяжелителем для перекрытия потока сыпучего материала.

Известное устройство предназначено только лишь для обеспечения равномерной выдаче материала в транспортную систему. Самого процесса непрерывного подъема в этом устройстве не происходит. Заслонка подвешена на оси утяжелителя. Заслонка никоим образом не влияет на предотвращение выхлопа агрессивной смеси газа с порошком в окружающую среду. В герметизации питателя для полностью опорожнения транспортного трубопровода не участвует. Никаких выбросов материала из устройства в окружающую среды не происходит при отсутствии сжатого воздуха. Никакого сжатого воздуха нет. Устройство сложно в изготовлении. Использование этого сложного устройства экономически не оправдано.

Известны также устройства для непрерывного подъема сыпучих порошкообразных материалов (Давыдов С.Я. и др.: пат. №2194661, 20.12.2002, бюл. №35; пат. №2294886, 10.03.2007, бюл. №7 и патент ПМ №138223, 10.03.2014, бюл. №7), содержащие смесительную камеру для создания материаловоздушной смеси, вертикальные транспортный трубопровод с сопротивлениями в виде перфорированных перегородок и открытый загрузочный питатель, заполненный заданным столбом сыпучего материала высотой Н.

В известных устройствах важным фактором является наличие расчетной высоты Н сыпучего порошкообразного материала в вертикальном загрузочном питателе. В результате неравномерной подачи сыпучего порошкообразного материала в вертикальный загрузочный питатель, а затем в смесительную камеру происходит нарушение минимальной высоты Н подпора от столба сыпучего порошкообразного материала, что приводит к нарушению работы всего пневмоподъемника. В этой ситуации сыпучий материал под действием избыточного давления газа (воздуха) в смесительной камере начинает двигаться не только в вертикальный транспортный трубопровод, но и в вертикальный загрузочный питатель навстречу вниз движущемуся сыпучему материалу. В результате этого происходит перерасход сжатого газа, загрязнение рабочих участков пылью и нарушение работы системы непрерывного пневмоподъема материала.

Задачей заявленного устройства является уменьшение расхода сжатого газа, увеличение надежности работы установки без выбросов сыпучего материала в окружающую среду.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для непрерывного подъема сыпучих материалов, содержащем смесительную камеру и вертикальные транспортный трубопровод с сопротивлениями в виде перфорированных перегородок и открытый загрузочный питатель с ограничителем, заполненный заданным столбом сыпучего материала высотой Н, а также заслонку с осью ее поворота и утяжелителем для перекрытия потока сыпучего материала, заслонка установлена вертикально над материалом высотой Н в верхней части загрузочного питателя и на оси ее вращения, проходящей через ось загрузочного питателя, причем внутренняя стенка верхней части загрузочного питателя снабжена ограничителем для поворота заслонки до горизонтального положения.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - вид с боку на фиг. 2 по стрелке А.

Устройство для непрерывного подъема сыпучих материалов содержит смесительную камеру 1 с вертикальным транспортным трубопроводом 2. Под смесительной камерой 1 установлены патрубок 3 для подвода сжатого воздуха (газа) и пористая газораспределительная перегородка 4. В транспортном трубопроводе 2 рассредоточено по его высоте монтированы поперечные вставки 5 в виде решеток или сеток. Верхняя часть вертикального открытого загрузочного питателя 6 снабжена заслонкой 7. Заслонка 7 установлена вертикально над заданным столбом 9 материала высотой Н в верхней части загрузочного питателя 6 и на оси 8 ее вращения. Ось 8 вращения проходит через ось загрузочного питателя 6. Внутренняя стенка верхней части загрузочного питателя 6 снабжена ограничителем для горизонтального поворота заслонки. Один край заслонки 7 снабжен утяжелителем (противовесом) 10 для обеспечения ее вертикального открытого расположения в процессе непрерывной загрузки загрузочного питателя 6. Заслонка 7 выполнена с возможностью поворачиваться вокруг оси 8 при помощи противовеса 10 до ограничителя 11, перекрывая сечение питателя 6 при прекращении процесса загрузки. Вертикальный загрузочный питатель 6 предназначен для обеспечения требуемой производительности потока 12 материала. Конструкция питателя должна обеспечивать постоянно заданную высоту Н столба 9 порошкового материала. Ось вращения 8 заслонки 7 смонтирована на оси питателя 6 (фиг. 2, 3).

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При подаче сыпучего материала в загрузочный питатель 6 под воздействием его потока 12 заслонка 7 находится в вертикальном положении (фиг. 2 и 3). В процессе загрузки до заданного столба 9 высотой Н сыпучий материал из загрузочного питателя 6 заполняет смесительную камеру 1. Сжатый воздух (газ) через пористую перегородку 4 подается под слой сыпучего материала. После прохода через пористую перегородку 4 поток газа, воздействуя на сыпучий порошковый материал, аэрирует его до псевдоожиженного состояния. Под действием избыточного давления газа в смесительной камере 1 и постоянного подпора сыпучего порошкового материала, поступающего из вертикального загрузочного питателя 6, псевдоожиженный порошковый материал подается в трубопровод 2. Высота подъема материала по трубопроводу 2 зависит от перепада давления, количества вставок 5, встроенных в трубопровод 2, количества и диаметра отверстий в этих вставках 5 и величины подпора в вертикальном загрузочном питателе 6. В результате неравномерной подачи сыпучего материала в вертикальный загрузочный питатель 6, а затем в смесительную камеру 1 происходит нарушение минимальной высоты H подпора сыпучего материала.

Для регулирования потока 12 поступающего порошкообразного материала в соответствии с его расходом через пористую перегородку 4 смесительной камеры 1 установлена заслонка 7 с возможностью поворота вокруг ее оси 8. При понижении порошкового материала в питателе 6 до заданного столба 9 минимальной высоты Н по сигналу датчика (на фигурах не показан) уровня 9 материала заслонка 7 поворачивается вокруг оси 8 на ее раскрытие, в результате чего увеличивается поток 12 материала. В случае прекращения потока 12 материала в питателе 6 заслонка 7 под действием противовеса 10 поворачивается вокруг оси 8 до ограничителя 11, перекрывая проходное сечение питателя 6. В результате этого мероприятия произойдет герметизация питателя 6 и полностью опорожнение транспортного трубопровода 2 без выхлопа порошка в окружающую среду.

Таким образом, при использовании предлагаемого решения транспортирование осуществляется стабильно, с малым расходом воздуха (газа) и без выбросов сыпучего порошка в окружающую среду.

Работа предлагаемого устройства для непрерывного подъема сыпучих материалов апробирована на опытной установке. Подъем глиноземной пыли осуществлялся с высокой концентрацией в газовой смеси, без образования запыленности рабочего участка и малыми скоростями пневмоподъема, а значит, с малым расходом сжатого газа.