всасывающая пневматическая установка для погрузки и выгрузки сыпучих материалов

Формула изобретения

ВСАСЫВАЮЩАЯ ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОГРУЗКИ И ВЫГРУЗКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащая вакуум-насос, имеющий вертикальный участок всасывающий трубопровод с соплом, соединенный с всасывающим патрубком вакуум-насоса посредством воздуховода и соединенного с последним посредством фильтра и разгрузителя материала с шлюзовым затвором, выполненным в виде корпуса с размещенным в нем приводным ротором, и расположенный под разгрузителем транспортер переноса материала в емкость погрузки, а также систему управления установкой, отличающаяся тем, что она снабжена переключающим приводным клапаном, приводным ворошителем преимущественно роторного типа, форсункой, напорным трубопроводом с регулируемой воздушной заслонкой, конденсатосборником, вертикальной телескопической трубой спуска материала в емкость погрузки с приводом ее вертикального перемещения, датчиком скорости воздушного потока в полости воздуховода, датчиками верхнего и нижнего уровня в разгрузителе, датчиком веса материала, установленным в транспортере между его выгружающим концом и шлюзовым затвором, датчиком уровня материала в емкости погрузки, установленным на нижнем конце вертикальной телескопической трубы спуска материала, вакуумметром, установленным в разгрузителе, причем вертикальная часть всасывающего трубопровода выполнена телескопической с приводом ее вертикального перемещения, форсунка расположена коаксиально соплу и соединена с выхлопным патрубком вакуум-насоса посредством напорного трубопровода с регулируемой заслонкой и конденсатосборника, вертикальная телескопическая труба спуска материала в емкость погрузки с приводом ее вертикального перемещения установлена у выгружающего конца транспортера переноса материала, а входы системы управления установкой соединены со всеми упомянутыми датчиками и с вакуумметром, а выходы с приводами шлюзового затвора, ворошителя, переключающего клапана воздуховода, заслонки напорного трубопровода, вертикальной части всасывающего трубопровода и вертикальной телескопической трубы спуска материала в емкость погрузки.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что всасывающий трубопровод выполнен с горизонтальным участком, имеющим возможность вращения вокруг оси от привода.

3. Установка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что над форсункой дополнительно установлен винтовой ворошитель с приводом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пневматическим транспортным установкам, а именно к всасывающим пневматическим установкам для выгрузки сыпучих материалов из транспортных средств, например ж/д вагона или корабля.

Известна всасывающая пневмотранспортная установка для выгрузки сыпучих материалов, содержащая вакуум-насос, имеющий вертикальный участок, всасывающий трубопровод с соплом, соединенный с всасывающим патрубком вакуум-насоса посредством воздуховода и соединенного с последним посредством фильтра и разгрузителя материала со шлюзовым затвором, выполненным в виде корпуса с размещенным в нем приводным ротором, и расположенный под разгрузителем транспортер переноса материала в емкость погрузки, а также систему управления установкой.

Недостаток известной установки небольшая производительность, в частности, из-за простоев загружаемых и разгружаемых транспортных средств.

Цель изобретения устранить указанный недостаток.

Эта цель достигается за счет того, что установка снабжена переключающим приводным клапаном, преимущественно роторного типа, форсункой, напорным трубопроводом с регулируемой воздушной заслонкой, конденсатосборником, вертикальной телескопической трубой спуска материала в емкость погрузки с приводом ее вертикального перемещения, датчиком скорости воздушного потока в полости воздуховода, датчиками верхнего и нижнего уровня в разгрузителе, датчиком веса материала, установленным в транспортере между его выгружающими концом и шлюзовым затвором, датчиком уровня материала в емкости погрузки, установленным на нижнем конце вертикальной телескопической трубы спуска материала, вакуумметром, установленным в разгрузителе, и приводным ворошителем, установленным в нижней части разгрузителя под шлюзовым затвором. Вертикальный участок всасывающего трубопровода выполнен телескопическим с приводом его вертикального перемещения. Форсунка расположена коаксиально соплу и соединена с выхлопным патрубком вакуум-насоса посредством напорного трубопровода с регулируемой заслонкой и конденсатосборника. Вертикальная телескопическая труба спуска материала в емкость погрузки приводом ее вертикального перемещения установлена у выгружающего конца транспортера переноса материала. Входы системы управления установкой соединены со всеми упомянутыми датчиками и с вакуумметром, а выходы с приводами: шлюзового затвора, ворошителя, переключающего клапана воздуховода, заслонки напорного трубопровода вертикального участка всасывающего трубопровода и вертикальной телескопической трубы спуска материала в емкость погрузки. Всасывающий трубопровод выполнен с горизонтальным участком, имеющим возможность вращения вокруг оси от привода. Над форсункой дополнительно установлен винтовой ворошитель с приводом.

На фиг.1 изображена установка, общий вид; на фиг.2 и 3 блок-схема управления установкой.

Вакуум-насос 1 соединен с воздуховодом 2 с разгрузителем 3 материала. Под разгрузителем установлен шлюзовый затвор 4, состоящий из корпуса 5 и ротора 6 с приводом. В нижней части разгрузителя над шлюзовым затвором установлен приводной ворошитель 7 роторного типа. Разгрузитель соединен с воздуховодом через фильтры 8 и переключающий клапан 9 с приводом его 10. Вокруг сопла 11 всасывающего трубопровода 12 коаксиально расположена форсунка 13, соединенная с выхлопным патрубком вакуум-насоса через напорный трубопровод 14 с регулируемой воздушной заслонкой 15 и конденсатосборник 16. Вертикальная часть всасывающего трубопровода 17 выполнена телескопической с приводом ее вертикального перемещения. Выгружающий конец транспортера 18 снабжен вертикальной телескопической трубой 19 спуска материала в емкость 20 погрузки. Входы 21 системы 22 управления соединены с соответствующими датчиками: концентрации материала в воздушной смеси 23 в полости всасывающего трубопровода, скорости воздушного потока 24, установленном в полости воздуховода, верхнего и нижнего уровня материала 25 в разгрузителе, веса материала 25 в разгрузителе, веса материала 26 в транспортере между шлюзовым затвором и выгружающим концом транспортера, уровня материала 27 в емкости погрузки, установленном на нижнем конце вертикальной телескопической трубы, с вакуумметром 28, которым снабжен разгрузитель материала. Выходы 29 системы управления соединены с соответствующими приводами: вакуум-насоса, шлюзового затвора и ворошителя, клапана воздуховода, заслонки напорного трубопровода, вертикальной части всасывающего трубопровода и вертикальной телескопической трубы спуска материала в емкость погрузки. Горизонтальная часть 30 всасывающего трубопровода выполнена с возможностью вращения вокруг оси и снабжена соответствующим приводом. Над форсункой установлен винтовой ворошитель 31 с приводом.

Установка работает следующим образом.

Перегружаемый из транспортного средства материал захватывается соплом 11 при помощи воздушного потока, направленного из напорного трубопровода 14 через конденсатосборник 16, воздушную заслонку 15 и форсунку 13 с одной стороны и создаваемого разрежения в системе воздуховода 2, разгрузителя 3 материала и всасывающего трубопровода 12 с помощью вакуум-насоса 1 с другой стороны, перемещается по трубопроводу 12 в виде воздушной смеси и попадает в разгрузитель 3. На выходе из вакуум-насоса происходит сжатие воздушного потока, повышение его температуры, далее воздух проходит конденсатосборник 16, где происходит отделение влаги, т.е. сушка воздушного потока. Разогретый и обезвоженный воздух направляется через регулировочную воздушную заслонку 15, при помощи которой происходит концентрация воздушной смеси, в форсунку 13.

В разгрузителе 3 происходит отделение перегружаемого материала от воздушного потока. Материал накапливается в нижней части разгрузителя 3, а воздушный поток проходит через фильтры 8, очищается и через полость вакуум-насоса направляется к форсунке 13. Материал из разгрузителя 3 попадает в шлюзовый затвор 4, где захватывается ротором 6, приводимым в движение собственным приводом, и попадает на транспортер 18. Перемещаясь по нему, материал попадает в приемный бункер и по вертикальной телескопической трубе 19 поступает в емкость загружаемого транспортного средства емкость 20 погрузки. Выполнение трубы для спуска сыпучего материала в виде телескопической трубы с датчиком 27 уровня материала позволяет уменьшить пыление при загрузке, поддерживая телескопическую трубу на определенной высоте от уровня загружаемого материала в емкости 20 погрузки.

Дополнительно на разгрузителе 3 установлен вакуумметр 28 для определения состояния фильтров 8. Датчик 24 скорости воздушного потока установлен в полости воздуховода 2 для определения производительности вакуум-насоса 1.

Датчики 25 верхнего и нижнего уровня материала в разгрузителе 3 установлены для регулирования скорости вращения ворошителя 7 и ротора 6 шлюзового затвора, что позволяет регулировать выгрузку материала на транспортер 18, на котором установлен датчик 26 веса материала, позволяющий качественно оценивать работу блока разгрузки установки.

Сигналы от датчиков поступают на входы 21 системы управления установкой. Выходы 29 соединены с приводами отдельных элементов установки.

Система управления установкой работает следующим образом. Задается производительность установки, а также пара- метры перегружаемого материала и определяется наименьшая скорость восходящего воздушного потока во взвешенном состоянии (средневзвешенная скорость витания), которая рассчитывается по формуле:

V_вит= K_ф5,33 где К_ф коэффициент, зависящий от формы частицы груза (для шара 1,0, для телоокруглой формы 0,67, овальной 0,57, пластинчатой 0,45);

d диаметр шара равновеликого по объему частице груза, м;

_г объемная масса груза, кг/м³;

_в объемная масса воздуха, кг/м³.

Далее определяется рабочая скорость аэросмеси:

V_p k (10,5+0,57V_вит), где k коэффициент запаса, k 1,5;

V_вит скорость витания.

Расход воздуха в трубопроводе

V_в=KV_р где К_п коэффициент потерь воздуха через неплотности;

D диаметр трубопровода, м;

V_p рабочая скорость аэросмеси.

Определяется производительность установки

П V_в 3,6 _p где коэффициент массовой концентрации смеси;

_p объем массы воздуха;

V_в расход воздуха.

Рассчитывается мощность привода воздушного насоса, необходимая для создания рабочего режима:

N где V_в расход воздуха;

_вм, _пр КПД воздушной машины и ее привода;

Н суммарная потеря воздуха через неплотности.

Как видно из расчетных формул, предлагается гибкая система управления, которая позволяет контролировать процесс перегрузки.

Из предложенной на фиг.2 и 3 блок-схемы управления производительностью вакуумной установки видно, что в конечном итоге производительность вакуумной установки состоит из производительности ее составляющих функциональных блоков, а именно: вакуум-машины по воздуху, блока загрузки и блока разгрузки.

Предложенная блок-схема управления дает возможность контролировать технологический процесс в реальном масштабе времени и как следствие, управлять им, балансируя производительностью каждого из функциональных блоков, поддерживая производительность вакуумной установки в целом на максимально возможном высоком уровне. Такое функциональное разделение позволяет применить режим энергосберегающей технологии, расширить номенклатуру перегружаемых материалов без переналадки перегрузочной установки и сохранять максимальную производительность при изменении параметров перегружаемого материала (размеры, форма, насыпной вес, слежанность).