устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды из бункеров золоуловителей

Формула изобретения

Устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды из бункеров золоуловителей, содержащее источник избыточного давления воздуха, наклонный участок, узел, выполненный в виде вертикального корпуса с поршнем, нижняя полость которого сообщена с источником избыточного давления воздуха, отличающееся тем, что в него введены электроклапан, подключенный своей обмоткой к генератору импульсов, формирователь потока порошкообразной среды, выполненный в виде вертикального корпуса, в нижнем торце которого размещены клапан с седлом, двух соосных трубок подвода воздуха и патрубка отвода порошкообразной среды, при этом первая трубка введена через верхний торец корпуса в его полость над клапаном, выходной конец второй трубки введен в полость под клапаном, который установлен с возможностью вертикального перемещения между выходными концами первой и второй трубок под действием воздуха, поступающего от источника избыточного давления через вторую трубку, и потока порошкообразной среды, входной конец первой трубки соединен через верхнюю полость упомянутого узла, ограниченную поршнем, и ресивер с источником избыточного давления воздуха, а входной конец второй трубки сообщен через отверстие вертикального корпуса упомянутого узла, перекрываемое поршнем, нижнюю полость вертикального корпуса этого узла и упомянутый электроклапан с источником избыточного давления воздуха, при этом верхняя часть наклонного участка соединена через патрубок отвода порошкообразной среды с полостью над клапаном формирователя потока, а нижняя часть - с транспортным трубопроводом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано на тепловых электростанциях для удаления золы из бункеров золоуловителей.

Предшествующий уровень техники.

Известно устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды из бункера, содержащее промежуточную емкость, узел псевдоожижения, клапаны, уровнемер, транспортный трубопровод [1].

Недостатком устройства является низкая надежность, обусловленная ограниченным ресурсом работы клапанов, работающих в абразивной среде.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды из бункеров золоуловителей, содержащее секционный трубопровод с наклонным и восходящим участками в каждой секции, узел корпуса с поршнем, шток которого жестко соединен с наклонным участком трубопровода, источник избыточного давления воздуха, соединенный с нижней полостью корпуса [2].

Недостатком устройства является сложность конструкции при реализации задачи пневмотранспорта на значительные расстояния (100 м и более).

Задачей данного предприятия является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения пневмотранспорта на значительные расстояния.

Предметом изобретения является устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды из бункеров золоуловителей, содержащее источник избыточного давления воздуха, наклонный участок, узел, выполненный в виде вертикального корпуса с поршнем, нижняя полость которого сообщена с источником избыточного давления воздуха, в которое введены электроклапан, подключенный своей обмоткой к генератору импульсов, формирователь потока порошкообразной среды, выполненный в виде вертикального корпуса, в нижнем торце которого размещены клапан с седлом, двух соосных трубок подвода воздуха и патрубка отвода порошкообразной среды, при этом первая трубка введена через верхний торец корпуса в его полость над клапаном, выходной конец второй трубки введен в полость под клапаном, который установлен с возможностью вертикального перемещения между выходными концами первой и второй трубок под действием воздуха, поступающего от источника избыточного давления через вторую трубку, и потока порошкообразной среды, входной конец первой трубки соединен через верхнюю полость упомянутого узла, ограниченную поршнем, и ресивер с источником избыточного давления воздуха, а входной конец второй трубки сообщен через отверстие вертикального корпуса упомянутого узла, перекрываемое поршнем, нижнюю полость вертикального корпуса этого узла и упомянутый электроклапан с источником избыточного давления воздуха, при этом верхняя часть наклонного участка соединена через патрубок отвода порошкообразной среды с полостью над клапаном формирователя потока, а нижняя часть - с транспортным трубопроводом.

Устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды изображено на чертеже.

Устройство содержит формирователь потока среды, выполненный в виде вертикального корпуса 1, в нижнем конце которого размещены клапан 2 с седлом 3, двух соосных трубок 4, 5 подвода воздуха и патрубка 6 отвода порошкообразной среды, сообщенный с наклонным участком 7, узел, выполненный в виде вертикального корпуса 8 с поршнем 9, нижняя полость которого сообщена с источником избыточного давления воздуха (не показан). Входной конец трубки 4 соединен через верхнюю полость узла, ограниченную поршнем 9, ресивер 10 с источником избыточного давления, а входной конец трубки 5 сообщен через среднюю полость узла, перекрываемую поршнем 9, нижнюю полость узла с электроклапаном 11, обмотка которого подключена к генератору 12 импульсов. Выходной конец наклонного участка 7 сообщен с транспортным трубопроводом 13.

Работа устройства осуществляется следующим способом. Подача импульса воздуха в трубку 5, а также напор потока порошкообразной среды в нижней полости бункера обусловливает открытие клапана 2 и поступление порошкообразной среды в наклонный участок 7. Через расчетный временной промежуток, определяемый средним временем заполнения полости наклонного участка 7, поступает сигнал на закрытие электроклапана 11 (от генератора 12). Пневмоимпульс расчетного давления и объемом соответствующего объему полости ресивера 10, поступает в верхнюю полость клапана 2, обеспечивая его закрытие и вытеснение порошкообразной среды в транспортный трубопровод 13. После снятия пневмоимпульса - открытия электроклапана 11, клапан 2 под воздействием восходящего потока воздуха через трубку 5 и напора порошкообразной среды открывается и начинается новый цикл заполнения порошкообразной средой полости наклонного участка 7.

Электроклапан 11 при поступлении управляющего импульса с генератора 12 обеспечивает поступление сжатого воздуха в полость под поршнем 9, который, поднимаясь, перекрывает два отверстия в верхнем торце корпуса 8 и открывает отверстие в средней полости для соединения с трубкой 5. В этот период воздух поступает в нижнюю полость клапана 2 через трубку 5, обуславливая его открытие (поднятие) и поступление порошкообразной среды в наклонный участок 7. Согласно результатам исследований наклонный участок 7 необходимо располагать под динамическим углом естественного откоса (˜60°), т.к. в этом случае обеспечивается заполнение порошкообразной средой полости участка до сужения на входе в транспортный трубопровод. Например, при вертикальном размещении наклонного участка 7 при вытеснении порошкообразной среды импульсом воздуха на участке сужения возникают дополнительные потери давления, что увеличивает энергопотребление пневмотранспорта.

Импульсное вытеснение порошкообразной среды осуществляется при закрытом положении электроклапана 11, поршень 11 опускается под действием давления воздуха ресивера 10, который на несколько секунд (в зависимости от объема ресивера) обеспечивает импульсный выброс воздуха через отверстия в верхней полости корпуса 8 и трубку 4 в наклонный участок 7 и поршневое вытеснение порошкообразной среды по транспортному трубопроводу.

Согласно экспериментальным результатам коэффициент трения порошкообразной среды значительно уменьшается при уплотнении ее потока, т.е. формировании поршня порошкообразной среды с максимальной плотностью. Это определяет необходимость минимизации поступления воздуха на перемещение порошкообразной среды. При импульсном воздействии воздуха (без предварительного псевдоожижения) порошкообразная среда перемещается при минимальной порозности (0,5-0,6) коэффициента трения на 3 порядка ниже, чем при перемещении в вакуумных насосах (порозность меньше 0,98). Например, при давлении 0,5-0,6 кг/см² в верхней части наклонного участка пневмотранспорт порошкообразной среды можно осуществлять до ˜70 м при отношении расхода порошкообразной среды к расходу воздуха ˜100, что в несколько раз выше зарубежных аналогов.

Таким образом, за счет использования формирователя потока порошкообразной среды, ресивера, электроклапана, обеспечивающими создание поршневых образований порошкообразной среды, обеспечивается пневмотранспорт порошкообразной среды в поршневом режиме на значительные расстояния при минимальном потреблении воздуха.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1239064, В 65 G 53/40, 1998 г.

2. Патент РФ №2209171, В 65 G 53/16, 2002 г. - прототип.