способ управляемого выпуска трудносыпучего материала из бункера, силоса или тому подобной емкости и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ управляемого выпуска трудносыпучего материала из бункера, силоса или тому подобной емкости, заключающийся в выпуске находящегося в емкости трудносыпучего материала через щелевой зазор, образованный цилиндрическим корпусом емкости, преимущественно круглого поперечного сечения, и ее днищем, равномерно выступающим в плане за пределы корпуса, по периметру последнего, инициировании высыпания из емкости этого материала посредством вращения в горизонтальной плоскости размещенного под днищем емкости диска с закрепленными на нем лопастями, огибающими днище емкости и проходящими через названный щелевой зазор в полость емкости к конусу, установленному сверху по центру на ее днище, разрыхления слежавшегося трудносыпучего материала и извлечения его из нижней части полости емкости этими лопастями и дополнительном инициировании высыпания из емкости трудносыпучего материала при образовании сводов вследствие его слеживания и уменьшении выпуска этого материала из емкости, отличающийся тем, что расход выпускаемого из емкости через упомянутый щелевой зазор материала регулируют вертикальным перемещением кольцевого затвора, установленного снаружи корпуса емкости с возможностью перекрытия щелевого зазора, а дополнительное инициирование высыпания из емкости трудносыпучего материала производят путем регулируемого открытия заслонки или заслонок соответственно на одном или нескольких боковых отверстиях в кольцевом затворе, под которыми в днище емкости выполнено соответствующее количество вырезов.

2. Устройство для управляемого выпуска трудносыпучего материала из бункера, силоса или тому подобной емкости, содержащее цилиндрический корпус емкости, преимущественно поперечного сечения, ее днище с установленным на нем сверху по его центру конусом, равномерно выступающее в плане за пределы корпуса и расположенное с образованием щелевого зазора между ним и корпусом по периметру последнего, размещенный под днищем емкости с возможностью вращения в горизонтальной плоскости диск с закрепленными на нем лопастями, огибающими днище емкости и проходящими через упомянутый щелевой зазор в полость емкости к конусу на ее днище, и привод вращения диска, отличающееся тем, что оно снабжено установленным снаружи корпуса емкости с возможностью перекрытия щелевого зазора кольцевым затвором с боковым отверстием, имеющим перекрывающую его заслонку, приводом вертикального перемещения кольцевого затвора и средством управления заслонкой, а в днище емкости выполнен вырез, расположенный под боковым отверстием кольцевого затвора.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в кольцевом затворе выполнено, по меньшей мере, одно дополнительное боковое отверстие, имеющее перекрывающую его заслонку, связанную со средством управления ею, а в днище емкости выполнено соответствующее количество вырезов, расположенных под боковыми отверстиями кольцевого затвора.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что боковые отверстия, выполненные в кольцевом затворе, расположены равномерно по его периметру.

5. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что заслонки имеют общее средство управления ими.

6. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что заслонки имеют индивидуальные средства управления ими.

7. Устройство по любому из пп.2-6, отличающееся тем, что кольцевой затвор и днище емкости сблокированы с возможностью совместного поворота вокруг вертикальной оси корпуса емкости.

8. Устройство по любому из пп.2-7, отличающееся тем, что средство управления заслонкой или заслонками состоит из привода перемещения заслонки или заслонок, датчика или датчиков веса или расхода выпускаемого материала, каждый из которых установлен под соответствующим вырезом в днище емкости, и блока управления, связывающего каждый из упомянутых датчиков с приводом перемещения соответствующей заслонки.

9. Устройство по любому из пп.2-8, отличающееся тем, что лопасти закреплены на диске радиально и с возможностью съема для ремонта и замены.

Описание изобретения к патенту

Изобретения относятся к области машиностроения, а именно к средствам, используемым для хранения, транспортировки и выгрузки сыпучих материалов, подверженных сводообразованию и слеживанию, и предназначены для управляемого выпуска трудносыпучего материала из бункера, силоса или тому подобной емкости.

Известно бункерное устройство, содержащее корпус и дно, разделенные между собой по периметру щелевым отверстием, установленный на дне по центру конус, транспортер под дном бункера и направляющие для предотвращения просыпи, причем по периметру корпуса бункера на дне установлен пояс, который перекрывает щелевое отверстие с возможностью вертикального перемещения вдоль корпуса бункера (RU 2146219 С1, кл. В 65 G 65/34, опубл. 10.03.2000).

Это бункерное устройство позволяет осуществить способ управляемого выпуска из бункера сыпучего материала, подверженного сводообразованию, заключающийся в выпуске находящегося в корпусе бункера сыпучего материала через щелевое отверстие между корпусом и дном бункера при подъеме пояса. При этом воспрепятствовать образованию сводов слежавшегося сыпучего материала при разгрузке этого бункерного устройства можно лишь путем периодического подъема и опускания пояса, что малоэффективно, особенно, при высокой степени слежалости сыпучего материала.

Недостатком этих известных способов и устройства является невозможность инициирования высыпания слежавшегося сыпучего материала из бункера в связи с отсутствием каких-либо приспособлений для рыхления слежавшегося сыпучего материала и разрушения образовавшихся в нем сводов.

Известен питатель сыпучих материалов, содержащий бункер с расположенным в нижней части дозирующим устройством в виде тарелки со сферической наружной поверхностью и механизм ее колебания с приводом, причем механизм колебания тарелки выполнен в виде закрепленной на внутренней стенке бункера криволинейной беговой дорожки в форме короба и закрепленных на сферической поверхности тарелки роликов, установленных в коробе, при этом края короба, обращенные к тарелке, сопряжены с ее сферической поверхностью, а привод оснащен карданным шарниром, соединенным с тарелкой (SU 1743543 А1, кл. А 23 N 17/00, В 65 G 65/48, опубл. 30.06.92).

При работе этот питатель сыпучих материалов реализует способ управляемого выпуска сыпучего материала из бункера, заключающийся в выпуске находящегося в бункере сыпучего материала через выгрузные окна в тарелке и инициировании высыпания из бункера этого материала посредством вращения тарелки, которая копирует, опираясь на ролики, криволинейную беговую дорожку и совершает колебания в соответствии с кривизной дорожки.

Недостаток данного известного питателя сыпучих материалов и реализуемого им способа управляемого выпуска этих материалов из бункера состоит в низкой эффективности сводоразрушения, произвольного при вращении тарелки, поскольку зона ее действия ограничена беговой дорожкой и колебания тарелки не оказывают достаточного влияния на вышерасположенные своды и перемычки слежавшегося сыпучего материала.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемым способу и устройству являются способ управляемого выпуска трудносыпучего материала из бункера, силоса или тому подобной емкости, заключающийся в выпуске находящегося в емкости трудносыпучего материала через щелевой зазор, образованный цилиндрическим корпусом емкости преимущественно круглого поперечного сечения и ее днищем, равномерно выступающим в плане за пределы корпуса, по периметру последнего, инициировании высыпания из емкости этого материала посредством вращения в горизонтальной плоскости размещенного под днищем емкости диска с закрепленными на нем лопастями, огибающими днище емкости и проходящими через названный щелевой зазор в полость емкости к конусу, установленному сверху по центру на ее днище, разрыхления слежавшегося трудносыпучего материала и извлечения его из нижней части полости емкости этими лопастями и дополнительном инициировании высыпания из емкости трудносыпучего материала при образовании сводов вследствие его слеживания и уменьшения выпуска этого материала из емкости, причем дополнительное инициирование высыпания из емкости трудносыпучего материала производят путем вращения рыхлителя по образующей конуса; а также устройство для осуществления этого способа, содержащее цилиндрический корпус емкости преимущественно круглого поперечного сечения, ее днище с установленным на нем сверху по его центру конусом, равномерно выступающее в плане за пределы корпуса и расположенное с образованием щелевого зазора между ним и корпусом по периметру последнего, размещенный под днищем емкости с возможностью вращения в горизонтальной плоскости диск с закрепленными на нем лопастями, огибающими днище емкости и проходящими через упомянутый щелевой затвор в полость емкости к конусу на ее днище, и привод вращения диска, причем на вершине конуса установлен с возможностью вращения по образующей конуса рыхлитель, при необходимости кинематически соединяемый приводом (RU 2148315 С1, кл. А 01 К 5/02, В 65 G 65/34, опубл. 10.05.2000).

Недостаток вышеописанных способов управляемого выпуска трудносыпучего материала из бункера, силоса и тому подобной емкости и устройства для его осуществления заключается в высокой энергоемкости процесса выпуска трудносыпучего материала из емкости ввиду дополнительных затрат энергии на вращение рыхлителя по образующей конуса при дополнительном инициировании высыпания из емкости трудносыпучего материала при образовании сводов вследствие его слеживания и уменьшения выпуска этого материала из емкости.

Задачей настоящего изобретения является снижение энергоемкости процесса выпуска трудносыпучего материала из бункера, силоса или тому подобной емкости путем исключения затрат энергии на дополнительное инициирование высыпания из емкости трудносыпучего материала с сохранением возможности такого дополнительного инициирования высыпания из емкости трудносыпучего материала при образовании сводов вследствие его слеживания и уменьшения выпуска этого материала из емкости.

В части способа решение поставленной задачи достигается тем, что в способе управляемого выпуска трудносыпучего материала из бункера, силоса или тому подобной емкости, заключающемся в выпуске находящегося в емкости трудносыпучего материала через щелевой зазор, образованный цилиндрическим корпусом емкости преимущественно круглого поперечного сечения и ее днищем, равномерно выступающим в плане за пределы корпуса, по периметру последнего, инициировании высыпания из емкости этого материала посредством вращения в горизонтальной плоскости размещенного под днищем емкости диска с закрепленными на нем лопастями, огибающими днище емкости и проходящими через названный щелевой зазор в полость емкости к конусу, установленному сверху по центру на ее днище, разрыхления слежавшегося трудносыпучего материала и извлечения его из нижней части полости емкости этими лопастями и дополнительном инициировании высыпания из емкости трудносыпучего материала при образовании сводов вследствие его слеживания и уменьшения выпуска этого материала из емкости, согласно изобретению, расход выпускаемого из емкости через упомянутый щелевой зазор материала регулируют вертикальным перемещением кольцевого затвора, установленного снаружи корпуса емкости с возможностью перекрытия щелевого зазора, а дополнительное инициирование высыпания из емкости трудносыпучего материала производят путем регулируемого открытия заслонки или заслонок соответственно на одном или нескольких боковых отверстиях в кольцевом затворе, под которым в днище емкости выполнено соответствующее количество вырезов.

В части устройства решение поставленной задачи достигается тем, что устройство для управляемого выпуска трудносыпучего материала из бункера, силоса и тому подобной емкости, содержащее цилиндрический корпус емкости преимущественно круглого поперечного сечения, ее днище с установленым на нем сверху по его центру конусом, равномерно выступающее в плане за пределы корпуса и расположенное с образованием щелевого зазора между ним и корпусом по периметру последнего, размещенный под днищем емкости с возможностью вращения в горизонтальной плоскости диск с закрепленными на нем лопастями, огибающими днище емкости и проходящими через упомянутый щелевой зазор в полость емкости к конусу на ее днище, и привод вращения диска, согласно изобретению, снабжено установленным снаружи корпуса емкости с возможностью перекрытия щелевого зазора кольцевым затвором с боковым отверстием, имеющим перекрывающую его заслонку, приводом вертикального перемещения кольцевого затвора и средством управления заслонкой, а в днище емкости выполнен вырез, расположенный под боковым отверстием кольцевого затвора.

В кольцевом затворе может быть выполнено по меньшей мере одно дополнительное боковое отверстие, имеющее перекрывающую заслонку, связанную со средством управления ею, а в днище емкости в этом случае должно быть выполнено соответствующее количество вырезов, расположенных под боковыми отверстиями кольцевого затвора.

Боковые отверстия, выполненные в кольцевом затворе, могут быть расположены равномерно по его периметру.

Заслонки могут иметь как общее средство управления ими, так и индивидуальные средства управления ими.

Кольцевой затвор и днище емкости могут быть сблокированы с возможностью совместного поворота вокруг вертикальной оси корпуса емкости.

В предварительном варианте конструктивного выполнения предлагаемого устройства средство управления заслонкой или заслонками состоит из привода перемещения заслонки или заслонок, датчика или датчиков веса или расхода выпускаемого материала, каждый из которых установлен под соответствующим вырезом в днище емкости, и блока управления, связывающего каждый из упомянутых датчиков с приводом перемещения соответствующей заслонки.

Лопасти предпочтительно закреплены на диске радиально и с возможностью съема для ремонта и замены.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано устройство для управляемого выпуска трудносыпучего материала из бункера, силоса или тому подобной емкости, вид сбоку на заслонку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, вертикальный разрез по оси емкости.

Предлагаемый способ управляемого выпуска трудносыпучего материала из бункера, силоса или тому подобной емкости заключается в выпуске находящегося в емкости трудносыпучего материала через щелевой зазор, образованный цилиндрическим корпусом емкости преимущественно круглого поперечного сечения и ее днищем, равномерно выступающим в плане за пределы корпуса, по периметру последнего, при котором расход выпускаемого из емкости через упомянутый щелевой зазор материала регулируют вертикальным перемещением кольцевого затвора, установленного снаружи корпуса емкости с возможностью перекрытия щелевого зазора, инициировании высыпания из емкости этого материала посредством вращения в горизонтальной плоскости размещенного под днищем емкости диска с закрепленными на нем лопастями, огибающими днище емкости и проходящими через названный щелевой зазор в полость емкости к конусу, установленному сверху по центру на ее днище, разрыхления слежавшегося трудносыпучего материала и извлечения его из нижней части полости емкости этими лопастями и дополнительном инициировании высыпания из емкости трудносыпучего материала при образовании сводов вследствие его слеживания и уменьшения выпуска этого материала из емкости, которое производят путем регулируемого открытия заслонки или заслонок соответственно на одном или нескольких боковых отверстиях в кольцевом затворе, под которыми в днище емкости выполнено соответствующее количество вырезов.

Данный способ осуществляется описываемым ниже устройством для управляемого выпуска трудносыпучего материала из бункера, силоса или тому подобной емкости при его работе.

Устройство для управляемого выпуска трудносыпучего материала из бункера, силоса или тому подобной емкости содержит цилиндрический корпус 1 емкости преимущественно круглого поперечного сечения и ее днище 2 с установленным на нем сверху по его центру конусом 3. Днище 2 емкости равномерно выступает в плане за пределы ее корпуса 1 и расположено с образованием щелевого зазора 4 между ним и корпусом 1 по периметру последнего. Под днищем 2 емкости размещен с возможностью вращения в горизонтальной плоскости диск 5 с закрепленными на нем лопастями 6, огибающими днище 2 емкости и проходящими через щелевой зазор 4 в полость емкости к конусу 3 на ее днище 2. Диск 5 кинематически связан с приводом (на чертежах не показан) его вращения. Снаружи корпуса 1 емкости установлен с возможностью перекрытия щелевого зазора 4 кольцевой затвор 7 с боковым отверстием, имеющим перекрывающую его заслонку 8. Затвор 7 кинематически связан с автономным приводом (на чертежах не показан) его вертикального перемещения. Заслонка 8 связана со средством (на чертежах не показано) управления ею. В днище 2 емкости выполнен вырез 9, расположенный под боковым отверстием кольцевого затвора 7, перекрытым заслонкой 8.

В кольцевом затворе 7 может быть выполнено по меньшей мере одно дополнительное боковое отверстие, имеющее перекрывающую его заслонку, связанную со средством управления ею (на чертежах не показаны), а в днище 2 емкости в этом случае должно быть выполнено соответствующее количество вырезов (на чертежах не показаны), расположенных под боковыми отверстиями кольцевого затвора 7.

Боковые отверстия, выполненные в кольцевом затворе 7, могут быть расположены неравномерно или, что предпочтительнее, равномерно по периметру затвора 7.

Заслонки могут иметь как общее средство управления ими, так и индивидуальные средства управления ими.

Кольцевой затвор 7 и днище 2 емкости могут быть сблокированы с возможностью совместного поворота вокруг вертикальной оси корпуса 1 емкости для размещения перекрытого заслонкой 8 бокового отверстия кольцевого затвора 7 и расположенного под этим отверстием выреза 9, выполненного в днище 2 емкости, над установленным под разгружаемой емкостью транспортным средством.

Средство управления заслонкой или заслонками может состоять (на чертежах не показано) из привода перемещения заслонки или заслонок, датчика или датчиков веса или расхода выпускаемого материала, каждый из которых установлен под соответствующим вырезом в днище емкости, и блока управления, связывающего каждый из упомянутых датчиков с приводом перемещения соответствующей заслонки.

Лопасти 6 предпочтительно закреплены на диске 5 радиально и с возможностью съема для ремонта и замены.

Устройство для управляемого выпуска трудносыпучего материала из бункера, силоса или тому подобной емкости работает следующим образом.

Заполнение емкости трудносыпучим материалом для хранения или транспортировки производят при опущенном до лопастей 6 кольцевом затворе 7.

Перед выпуском трудносыпучего материала из емкости под ней устанавливают транспортные средства и поворачивают вокруг корпуса 1 сблокированные кольцевой затвор 7 и днище 2 емкости, располагая вырез 9 (или вырезы) в днище 2 емкости над соответствующим транспортным средством. Для выпуска разгружаемого материала из емкости включают привод вертикального перемещения кольцевого затвора 7 и осуществляют первоначальный минимальный подъем кольцевого затвора 7. Затем включают привод вращения диска 5 и осуществляют инициирование высыпания из емкости трудносыпучего материала посредством вращения в горизонтальной плоскости диска 5 с закрепленными на нем лопастями 6, проходящими через щелевой зазор 4 в полость емкости к конусу 3, установленному сверху по центру на днище 2 емкости. При этом лопасти 6 разрыхляют слежавшийся трудносыпучий материал, извлекают его из нижней части полости емкости и выносят через щелевой зазор 4 за пределы корпуса 1, а затем перемещают по днищу 2 к ближайшему по направлению вращения диска 5 вырезу 9, через который разгружаемый из емкости материал высыпается в транспортное средство. При таком режиме работы устройства расход выпускаемого из емкости через щелевой зазор 4 материала регулируют вертикальным перемещением кольцевого затвора 7.

При образовании в емкости сводов или перемычек трудносыпучего материала вследствие его слеживания и уменьшения выпуска этого материала из емкости осуществляют дополнительное инициирование высыпания из емкости трудносыпучего материала, которое призводят путем регулируемого открытия заслонки 8 (или заслонок) на боковом отверстии (или боковых отверстиях) в кольцевом затворе 7. При этом разгружаемый из емкости материал, стимулируемый вращающимися лопастями 6, высыпается из отверстия (отверстий) в кольцевом затворе 7 непосредственно в вырез 9 (вырезы) в днище 2 и падает в соответствующее транспортное средство.

Процесс контроля производительности выпуска из емкости трудносыпучего материала и дополнительного инициирования высыпания из емкости этого материала может быть автоматизирован путем вышеописанного выполнения средства управления заслонкой или заслонками.

При снижении производительности выпуска разгружаемого материала из емкости ниже необходимого значения при данном положении кольцевого затвора 7 и максимальном открытии заслонки 8 (заслонок) закрывают заслонку 8 (заслонки) и поднимают кольцевой затвор 7 на большую высоту, начиная тем самым следующий цикл вышеописанных операций выпуска трудносыпучего материала из емкости.

Данные изобретения, как способ, так и устройство, обеспечивают снижение энергоемкости процесса выпуска трудносыпучего материала из бункера, силоса или тому подобной емкости, т. к. затраты энергии на вертикальные перемещения кольцевого затвора и управления заслонкой или заслонками при инициирования высыпания из емкости трудносыпучего материала минимальные, а также обеспечивают возможность управления процессом выгрузки трудносыпучих материалов независимо от сроков их хранения в бункерах, силосах или тому подобных емкостях и возможность выпуска их в место расположения транспортных средств.