устройство для аспирации конвейера транспортирования сыпучих материалов

Формула изобретения

1. Устройство для аспирации транспортирования сыпучих материалов, содержащее корпус по форме желоба с замкнутым объемом, в котором установлен транспортирующий орган, имеющий привод, крышку, герметично размещенную над транспортирующим органом, загрузочные и разгрузочный патрубки, а также конусный диффузор с отводящим взвеси сыпучего материала трубопроводом, отличающееся тем, что упомянутая крышка, дополняющая корпус, выполнена в виде полусферы с образованием необходимого для создания скольжения витающих мелкодисперсных частиц дополнительного пространства, при этом дополнительное пространство составляет 0,5-1,0 первоначального рабочего пространства корпуса устройства, причем диффузор, конусность которого находится в пределах 1:5-6, и загрузочные патрубки выполнены с обратной потоку конусностью, при этом устройство снабжено дополнительным диффузором.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что загрузочные патрубки установлены с опуском на расстоянии 50-55 мм над поверхностью транспортирующего органа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортированию сыпучих материалов, преимущественно зерна и продуктов его переработки с применением аспирации, и может быть использовано, в частности, на элеваторах, зерноперерабатывающих и комбикормовых предприятиях.

Известен способ аспирации ленточного конвейера, транспортирующего сыпучий материал с повышенным пылевлагосодержанием к месту его разгрузки, при этом ленточный конвейер помещен в замкнутый объем, а образующиеся взвеси мелкодисперсных частиц влаги и пыли удаляют путем отсасывания воздуха из рабочего пространства. Для интенсификации процесса удаления влаги и пыли из рабочего пространства в него дополнительно подают горячий воздух (см. Авторское свидетельство СССР №890031 кл. F24F 7/06, опубликованное 15.12.91 г., Бюл. №46).

Из этого же источника известно и устройство, принцип действия которого реализует указанный способ. Устройство содержит ленточный конвейер, перемещающий сыпучий материал с высоким пылевлагосодержанием, заключенный в кожух с отсасывающим отверстием, над которым размещена аспирационная воронка, снабженная воздуховодом, подсоединенным к пылеочистному сооружению, связанное в свою очередь с вентилятором, и воздуховоды для подачи от источника горячего воздуха в аспирационную воронку.

Аналогичное устройство и реализуемый принципом его действия способ удаления высокой пылевлажности из транспортируемого материала описано в авторском свидетельстве СССР №1796841 F24F 7/06. Его применение позволяет снизить энергозатраты, идущие на удаление пылевлагосодержащего воздуха, за счет усиления передачи тепла удаляемому потоку взвешенных частиц по сравнению с вышеприведенным принципиально таким же аналогом.

В целом же указанные устройства и реализуемый принципом их действия - способ удаления высокой пылевлажности (до 100%) из транспортируемого сыпучего материала - предназначен в основном для устранения конденсации влаги на поверхности оборудования и воздуховодов с целью снижения их межремонтного срока, но не может обеспечить полной аспирации рабочего объема транспортирующего органа ввиду наличия значительного зазора между стенками кожуха и ленточным конвейером, а это очень важно при транспортировке веществ в виде мелких фракций и мелкодисперсных частиц с нормальной и пониженной влажностью до 12-14%, например различных видов муки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ аспирации конвейера для транспортирования сыпучих материалов, который заключается в том, что сыпучий материал вводят по трубопроводам в замкнутый рабочий объем конвейера с транспортирующим органом и с его помощью перемещают к месту разгрузки, а образующиеся взвеси при этом удалят путем создания разрежения в рабочем объеме конвейера. Данный способ реализуется устройством транспортирования сыпучих материалов, преимущественно муки, с применением аспирации, которое содержит корпус в виде желоба, в рабочем пространстве которого установлен с возможностью вращения транспортирующий орган, представляющий собой винт, плоскую крышку, герметично закрепленную на кожухе над ним, разгрузочный люк, привод винта, подводящие трубопроводы, по которым поступает мука и диффузор для отсасывания воздуха (на фигуре не показаны). Спираль винта выполнена сплошной или набрана из лопаток, жестко закрепленная на валу винта. Желоб представляет собой лоток, штампованный из листовой стали, а подводящие муку трубопроводы выполнены заподлицо с плоской крышкой (см. Руководство по эксплуатации КВ01 РЭ-2962, 19.04.2000 г. "Конвейеры винтовые РЗ-БКШ 2000-1-130, АО "Белохолуницкий завод", адрес: 613200, г.Белая Холуница Кировской обл., Приложение №1).

Недостаток работы устройств подобного типа без аспирации заключается в том, что во время транспортирования муки через имеющиеся неплотности прилегания крышки к желобу выделяются мельчайшие ее частички, которые загрязняют производственные помещения и ухудшают естественно условия труда обслуживающего персонала. С применением же аспирации этот недостаток способа и устройства, его осуществляющего, устраняется, однако при этом возникает повышенный унос муки в аспирационную систему. Дело в том, что в устройствах с ограниченным объемом и плоской крышкой, отстоящей от винтового шнека на величину транспортируемого слоя муки (в пределах 40-50 мм) при необходимом объеме отсасывания воздуха, его скорость в сечении между продуктом и внутренней поверхностью плоской крышки достаточно высока, что способствует отрыву наряду с мучной пылью и крупных частиц высококачественной муки и уносу ее в диффузор, откуда она, оседая в фильтрах, уже поступает в систему, где отбирается мука низких сортов, что ведет к экономическим потерям и в целом снижает эффективность работы самой аспирационной системы.

Решить задачу по устранению недостатков прототипа стало возможным путем создания новой схемы транспортирования сыпучих веществ, преимущественно муки, а именно на основе использования различных аэродинамических свойств более крупных частиц муки и мелкодисперсной мучной пыли, обусловленных различной скоростью их витания.

Этот способ реализуется принципом действия также нового устройства для транспортирования сыпучих материалов с применением аспирации.

Технический результат - полное обеспыливание производственных помещений при транспортировании сыпучих веществ с одновременным сокращением их потерь - достигается тем, что замкнутый рабочий объем конвейера с транспортирующим органом снабжают дополнительным пространством, расположенным над транспортным органом в объеме, достаточном для снижения скорости уменьшения сопротивления передвижению воздуха с мелкодисперсными частицами сыпучего материала, который подают локализованно в зону, прилегающую непосредственно к транспортирующему органу. Удаление мелкодисперсных пылевых частиц осуществляют со скоростью, не превышающей скорость витания частиц основных фракций сыпучего материала в замкнутом объеме дополнительного пространства.

Достижение технического результата обеспечивается также и новой конструкцией устройства, заключающейся в том, что крышка выполнена в виде полусферы с образованием дополнительного пространства, необходимого для создания скольжения витающих мелкодисперсных частиц. При этом загрузочные патрубки в нем установлены с спуском непосредственно над поверхностью транспортирующего органа, а диффузор выполнен с конусностью, достаточной для удаления из рабочего объема только мелкодисперсных витающих частиц. Причем дополнительное пространство созданное, над транспортирующим органом, составляет 0,5-1,0 первоначального рабочего пространства корпуса устройства, а конусность диффузора, отводящего мелкодисперсные частицы сыпучего материала из рабочего замкнутого объема дополнительного пространства находится в пределах 1÷5-6. Конусность же патрубка, подводящего сыпучий материал в рабочий объем устройства, составляет в пределах от 1,05 до 1,1 при длине L=50-60 мм.

Способ и устройство аспирации конвейера для транспортирования сыпучих материалов являются новыми, поскольку в источниках информации не обнаружена совокупность предложенных признаков, отраженных в формуле изобретения.

Предложенное техническое решение отделения мелкодисперсной пыли от транспортируемой муки обладает изобретательским уровнем, так как увеличение внутреннего замкнутого пространства корпуса транспортирующего органа, опуск подводящих муку патрубков непосредственно к его поверхности и наличие у них и у диффузора обратной конусности по потоку позволяет образовать из мелкодисперсных частиц муки витающее облако, которое затем удаляется из рабочего объема устройства, что не является очевидным, ибо при этом не только не запыляется производственное пространство, но и достигается дополнительный положительный эффект, а именно экономия муки за счет отсутствия ее уноса в аспирационную систему.

Устройство для реализации способа аспирации конвейера для транспортирования сыпучих материалов изображено, на фиг.1 где показан его общий вид с местным вырывом; на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение по Б-Б на фиг.1.

Устройство аспирации конвейера для транспортирования сыпучих материалов содержит корпус 1 с замкнутым рабочим объемом 2, в котором установлен транспортирующий орган 3 в виде винта с приводом 4, в качестве которого используется мотор-редуктор, крышку 5, имеющую форму полусферы, дополняющую основной корпус с образованием дополнительного пространства 6 и размещенную над транспортирующим органом 3, загрузочные патрубки 7, разгрузочный патрубок 8, конусный диффузор 9 и отводящий трубопровод 10. Отношение площади верхнего основания 11 диффузора к площади нижнего основания 12 при его высоте Н, равной 450 мм, составляет 1:5-6, а конусность подводящих патрубков 7 при их длине L от верхней стенки корпуса, равной 50-60 мм, составляет 1,05-1,1 при этом больший предел ограничен стенками корпуса 1. Диаметр подводящего трубопровода 7 d ₁ равен 140 мм. Все размеры сферы, патрубков, диффузора и их конусность определены экспериментально и подтверждены результатам опытной эксплуатации.

Величину опуска подводящих патрубков 7 до поверхности транспортирующего органа 3 выбирают экспериментально, исходя из диаметра винта, скорости его вращения, за счет чего и формируется толщина транспортируемого слоя вещества, причем выбирают таким образом, чтобы концы патрубков 7 отстояли с зазором от верхней границы перемещаемой муки. Обратная конусность по потоку подводящих патрубков 7 позволяет разуплотнить подаваемый поток муки и уже на выходе из них происходит первоначальное разделение мелкодисперсных частиц пыли и фракций муки из-за наличия существенно различной скорости их витания.

Так, например, при диаметре винта транспортирующего органа 3 равной 200 мм, частоте его вращения V=80 об/мин, производительности конвейера 6 тонн величина опуска патрубка будет равна 50-55 мм.

При этом S ₁ - площадь поперечного сечения рабочего конуса до верхней точки транспортирующего органа (шнека) составляет 0,0413 м ², a S₂ - площадь сферической крышки равна 0,0367 м², следовательно, отношение

находится в пределах оптимальности.

Выбранная конусность диффузора 9 обеспечивает в нижней своей части увеличенную по размерам зону разрежения воздуха, куда и устремляются, в первую очередь, образовавшиеся мельчайшие частички мучной пыли, а проводимый отсос воздуха аспирационной системой (не показано) со скоростью V=4-6 м/сек позволяет эффективно их удалять, не захватывая фракции самой муки, скорость витания которых составляет от 1-1,8 м/сек. Причем диффузоры 9 установлены на входе и выходе устройства, что позволяет более эффективно удалять мельчайшие частицы мучной пыли, не допуская излишней ее концентрации. При большой длине транспортирующего органа диффузор устанавливают дополнительно и на средней части устройства. Количество подводящих муку патрубков 7 зависит от количества работающего оборудования и определяет только длину конвейера, но не влияет на сам процесс его аспирации.

Способ аспирации конвейера для транспортирования сыпучих материалов реализуется принципом работы устройства следующим образом.

Поступающая под собственным весом из рассеивающего оборудования по трубопроводам 7 в корпус 1 мука разуплотняется уже в конической части их опуска и мелкодисперсные частицы мучной пыли, как более легкие, имеющие незначительную скорость витания, не доходят до транспортируемого слоя или, ударяясь об него, отскакивают и зависают в дополнительном пространстве 2 полусферической формы, в то время как более крупные фракции муки размером от 30 до 300 мкм под тяжестью своего веса попадают на винт транспортирующего органа 3, приводимого во вращение мотором-редуктором 4, и направляются к месту разгрузки - люку 8. Поскольку давление внутри корпуса 1 из-за отсасываемого воздуха находится в стадии разрежения, то все мелкодисперсные частицы муки под давлением атмосферы не могут попасть в окружающую среду, а удаляются через диффузоры 9 в аспирационную систему, где воздух очищается известным образом, а мучная пыль собирается и реализуется в установленном порядке, при этом скорость витания частиц пыли в рабочем объеме дополнительного пространства 2 составляет 0,4-0,6 м/с воздушного потока, а в диффузорах витание частиц практически превращается в скорость их перемещения по трубопроводам 10 в аспирационную систему.

Величина дополнительно создаваемого пространства над транспортирующим органом, выбранная в пределах от 0,5 до 1,0 рабочего пространства от пространства, ограниченного корпусом и верхней точкой винтовой поверхности транспортирующего органа, обусловлена тем, что при его величине меньше нижнего предела возможен захват качественной муки, а при превышении верхнего предела возникнут лишние экономические затраты.

Предложенное изобретение позволяет не только полностью устранить появление мучной пыли в производственных помещениях, но и в целом повысить эффективность работы транспортирующих средств и обеспечить экономию муки.