устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала

Формула изобретения

Устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала, включающее в себя напорный сосуд с загрузочным клапаном, трубу подвода сжатого воздуха, транспортную трубу, установленную внутри нее вспомогательную трубу с сопловыми устройствами, расположенными с некоторым шагом на вспомогательной трубе, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и снижения затрат энергии, на участке вспомогательной трубы, где расположены отверстия сопловых устройств, одеты кольцевые патрубки, изготовленные из эластичного материала, например резины, причем кольцевые патрубки крепятся хомутами, расположенными перед отверстиями по ходу движения материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области пневмотранспорта сыпучего материала и может быть использовано в металлургической, химической, строительной и других отраслях промышленности, связанных с переработкой сыпучих материал.

Известно, что затраты энергии на пневмотранспорт определяются двумя режимными параметрами - скоростью воздушного потока и расходной концентрацией материала. Расходная концентрация материала определяется известной зависимостью:



где Gт - производительность (расход) по твердому материалу, кг/с;

G - расход воздуха, кг/с.

Чем выше расходная концентрация материала, тем меньше удельные затраты воздуха, а значит, и затраты энергии. С другой стороны, чем ниже скорость транспортирования, тем ниже потери напора, меньше разрушение транспортируемого материала и износ трубопровода. Таким образом, чтобы снизить затраты энергии, стремятся повысить расходную концентрацию материала и снизить скорость транспортирования. Однако при повышении концентрации материала и снижении скорости наступает критический режим завала трубопровода. Чтобы исключить завал трубопровода и обеспечить пневмотранспорт материала при высокой концентрации и низкой скорости, используют вспомогательный трубопровод.

Наиболее близким к заявляемому устройству является "Пневматическая система Turbuflow для транспортирования сыпучих материалов" фирмы Меллер (ФРГ) (см. Экспресс-информация. Общеинженерные вопросы цветной металлургии. Зарубежный опыт. ЦНИИцветмет экономики и информации. Выпуск 17, Москва,1985). Данная система включает себя (см. фиг.1): напорный сосуд 1, трубу 2 подвода сжатого воздуха, загрузочный клапан 3, транспортную трубу 4, вспомогательную трубу 5. Вспомогательная труба 5 содержит расположенные с некоторым шагом сопловые устройства 6. Сопловые устройства содержат шайбы 7. Благодаря такой конструкции удается повысить расходную концентрацию материала, уменьшить скорость транспортирования и за счет этого снизить затраты энергии.

Однако в данном устройстве транспортируемый материал попадает во вспомогательный трубопровод через сопловые устройства. При этом происходит износ шайб, что в конечном счете приводит к потере работоспособности транспортной системы. Кроме того, вследствие попадания материала во вспомогательный трубопровод происходит его забивание, что делает невозможным работу системы в режиме плотного слоя, т.е. не позволяет транспортировать материал при высокой концентрации материала и низкой скорости воздушного потока. Это приводит к необходимости увеличения расхода воздуха и повышению затрат энергии, а также созданию специальной системы для продувки и очистки вспомогательного трубопровода.

Целью предлагаемого изобретения является устранение присущих аналогу недостатков - повышение надежности системы транспортирования и снижение затрат энергии.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для пневматического транспортирования сыпучего материала, включающем в себя напорный сосуд с загрузочным клапаном, трубу подвода сжатого воздуха, транспортную трубу, установленную внутри нее вспомогательную трубу с сопловыми устройствами, расположенными с некоторым шагом на вспомогательной трубе, на участке вспомогательной трубы, где расположены отверстия сопловых устройств, одеты кольцевые патрубки, изготовленные из эластичного материала, например резины, причем кольцевые патрубки крепятся хомутами, расположенными перед отверстиями по ходу движения материала.

На фиг.2 приведено заявляемое устройство, которое включает в себя напорный сосуд 1, трубу 2 подвода сжатого воздуха, загрузочный клапан 3, транспортную трубу 4, вспомогательную трубу 5. Вспомогательная труба 5 содержит расположенные с некоторым шагом сопловые устройства 6. Для исключения попадания материала в сопловые устройства они выполнены следующим образом. На участке вспомогательной трубы 5, где расположены отверстия 7, одеваются кольцевые патрубки 8, изготовленные из эластичного материала, например резины. Кольцевые патрубки крепятся к вспомогательной трубе хомутом 9 перед отверстием 8 по ходу движения материала.

Заявляемое устройство работает следующим образом. Сыпучий материал загружается в напорный сосуд 1 через загрузочный клапан 3. После закрытия клапана 3 по трубе 2 в сосуд 1 подается сжатый воздух, из которого начинается процесс пневмотранспортирования по транспортной трубе 4. Транспортирование осуществляется при высокой концентрации материала и низкой скорости воздушного потока. Так как сопловые устройства 6, установленные с некоторым шагом, из вспомогательной трубы 5 в транспортную трубу 4 подается сжатый воздух через отверстия 8. Это предотвращает забивание транспортной трубы материалом при работе на высокой концентрации материала и низкой скорости транспортирования, что способствует снижению затрат энергии. В отличие от аналога, благодаря кольцевому патрубку 8, выполненному из эластичного материала, материал не может попасть во вспомогательную трубу 5, поэтому отверстия 8 не изнашиваются и вспомогательная труба не забивается материалом. Это повышает надежность транспортной системы. Благодаря тому, что кольцевые патрубки крепятся к вспомогательной трубе 5 хомутами 9, расположенными перед отверстиями 8, сжатый воздух выходит в направлении транспортирования материала, что также способствует повышению устойчивости работы при повышенной расходной концентрации материала. Благодаря такой конструкции отпадает необходимость в специальной системе для продувки и очистки вспомогательного трубопровода. Все это повышает надежность транспортной системы при ее работе на повышенной расходной концентрации материала и обеспечивает низкие затраты энергии.

Предлагаемое устройство внедрено на ОАО Уральский алюминиевый завод - СУАЛ (г. Каменский Уральский) для транспортирования глинозема. На трассе длиной 400 м, при транспортировании в силоса (подъем на высоту 25 м) стало возможным вести процесс при концентрации материала до 100 кг/м³ и скорости воздушного потока в начале трассы 2 м/с. Это позволило в 5,5 раза сократить затраты энергии по сравнению с обычным пневмотранспортом.