(57)【要約】本発明は、空気圧運搬の分野、特に高質量濃度を有する粒状マテリアルの真空‐空気圧運搬に関する。本発明は、技術の様々な分野、特に必要であるときは運搬と同時に、生産工程を実施するために用いられ得る。本発明の核心は、その入口で、垂直部分及び水平部分を持つ粒状マテリアルインプットノードを有する吸引パイプラインを備えている装置から成り、該パイプラインは、粒状マテリアル排出器に接続されている。粒状マテリアル排出器は、回転供給路および真空計を備え、且つ真空ポンプへ接続されている。上記接続は、高速動作バルブを有する空気導管により相互に平行に接続された２以上の真空レシーバによって、該複数のレシーバの１つで空気導管が真空ポンプの吸引パイプへ接続され、且つ該複数のレシーバの他方のサイドで空気導管が該排出器へ接続されるような仕方で実行される。本発明は、高濃度を有する粒状マテリアルを長距離のパイプラインに沿って運搬することを可能にする。
2016534955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高質量濃度のバルクマテリアルの真空‐空気圧搬送用装置であって、真空ポンプ、該真空ポンプの吸引パイプへ接続された、排出ゲートと真空計を備えたバルクマテリアルの排出器、該排出器へ順番に接続される垂直及び水平セクションを有するバルクマテリアルのインプット部を有する吸引パイプラインを備え、該装置は、高速バルブを有する空気導管によって平行に相互接続された２以上の真空レシーバを備え、該２以上の真空レシーバの一方のサイドで、該空気導管は真空ポンプの吸引パイプへ接続され、且つ該２以上の真空レシーバの他方のサイドで、該空気導管は該排出器に接続されている、真空‐空気圧搬送用装置。
【請求項２】
バルクマテリアルのインプットユニットはＴピースとして設計されており、その各分岐パイプの１つは、該吸引パイプラインの入口に接続され、該第１の分岐パイプに同軸的な第２分岐パイプにおいて、調節可能ダンパー及び空気流センサがシーケンシャルに実装され、且つ第３上部分岐パイプ上で、可変ドライブを有するゲート供給路とバルクマテリアルをスタートさせるためのフィードホッパーがシーケンシャルに実装されている、請求項１に記載の真空‐空気圧搬送用装置。
【請求項３】
該吸引パイプライン内に実装されたマテリアル‐空気混合濃度センサを備えている、請求項１に記載の真空‐空気圧搬送用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高質量濃度、即ち、パイプラインを通して搬送される４０から２００の質量濃縮係数を有するバルクマテリアルの流動化された状態に対応すしているバルクマテリアルの吸引真空‐空気圧搬送の分野に関する（Evtyukov S.A., Shapunov M.M. 「Guide for pneumocomplexes and pneumo-tranporting equipment（空気圧複合機および空気圧搬送装置に関するガイド）」, St. Petersburg Publishing House LLC DNK, 2005.,p.p. 351-352.）。そのような搬送は、濃密層真空搬送（ＤＬＶＴ）と呼ばれることもある。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、バルクマテリアルの搬送過程を強調する必要がある技術の多様な分野において、特に該過程が高質量濃度を有するバルクマテリアルの搬送によって実行されなければならない場合において、用いられうる。公知の真空搬送用装置のいずれもが、搬送パイプラインを通してバルクマテリアルの移動を開始する場所の大気圧とバルクマテリアルの搬送を止める場所での希薄圧力値との間の違いによって実現されている。十分な距離の搬送の場合における効果的な吸引及び低パワー消費は、高マテリアル濃度の真空搬送を、その働きが圧縮空気力の使用に基づいているところのバルクマテリアルの空気圧搬送に基づく公知の装置の大部分から区別する。これらの装置は、エネルギー集約的であり、大気圧よりもかなり高い圧力で運転され、コンプレッサ装置を必要とし、粉塵放電およびマテリアルの粉砕を避けるために洗練されたシステムに実装される。
【０００３】
真空‐空気圧装置は、現在、輸送された貨物の残部を降ろすために用いられており（ＲＦ特許第2329938号IPC V65G 67/24 27.07.2008）、バルクマテリアルに対して動きうる吸引本体、吸引パイプライン、排出器を実装されたバルクマテリアルの分離器、空気流生成用ユニット、及び吸引体へ接続された圧力パイプラインを含んでいる。
【０００４】
この装置の不利な点は、それが極低濃度のバルクマテリアルの小量のみの真空吸引について意図されていることであり、且つ高質量濃度のバルクマテリアルの連続搬送のためには使用できないことである。それは、搬送の出発点及びバルクマテリアルの垂直及び水平方向への移動の間の両方で、流動化床を生みだす要素を備えていない。
【０００５】
該提案された装置（従来技術）の技術的性質に最も近いものは、バルクマテリアルの連続積み込みおよび積降ろし用の空気圧吸引ユニットであり（ＲＦ特許第2,058,256号IPC V65G53/24 20.04.1996）、真空ポンプ、垂直及び水平区間を有する吸引パイプライン、ここで、水平区間は、駆動部により回転されるように作られ、排出ゲート及びフィルタを備えた、バルクマテリアルの排出器を介して真空ポンプの吸引パイプへ接続されている、およびバルクマテリアルを吸引パイプライン内へ入れる部分、及び該排出器内に実装された真空計、圧力パイプライン内に実装された調節可能ダンパー、吸引パイプラインの空洞内に実装されたマテリアル‐空気混合濃度センサ、及び空気流センサ及びユニットの運用制御システムを含んでいる。
【０００６】
現在使用されているユニットの不利な点は、それが、４〜１２ｍ／秒の範囲の低速での且つ高濃度での、パイプラインを通してのバルクマテリアルの搬送を許容しないことである。従来技術による、空気流による堆積の山からパイプラインの中へのバルクマテリアルの吸引は、１５ｍ／秒を超える速度（それはバルクマテリアルの大部分を吊るす速度よりも大きい）で生じる。この超過は、高質量濃度のバルクマテリアルの流動化及びその搬送の枠組みを作り出すための条件を乱す。このことは、従来技術によると、搬送のために要求される空気の一部分が、真空ポンプの排出パイプから供給され且つ圧力パイプラインを通して吸引装置に入るが故に、生じて、バルクマテリアルの速度を増加させる。
【０００７】
搬送の水平区間において、バルクマテリアルは、パイプラインの底で動かない層を形成するよう沈殿する傾向を有し、搬送のための何らかの有用な仕事をすることなく、頂部でチャネルを有する「破片」および空気の突破を生ずる。流動化状態を作るためのパイプラインの水平区間の回転は効率的ではない。なぜなら、それはバルクマテリアルをパイプラインの壁に押し付ける力を作り出し且つ移動についての付加的な抵抗をもたらし、且つパイプラインの壁に対してマテリアルの剥離及びその摩耗をもたらすからである。搬送の長距離の水平区間について、回転するパイプの設計を行うことを保証することは、パイプラインの回転部分と固定部分との間の結合領域での封止の信頼性の理由によって、むしろ困難であることが注意されるべきである。なぜなら、結合領域の封止は、作動真空の損失を排除しなければならないからである。これらの部分の設計的解決策は、通常は金属、エネルギー集中的であり、且つパイプライン搬送を機械的コンベイヤーに転換することである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の技術的目的は、水平方向の、特に長距離区間の低エネルギー消費での、高質量濃度のバルクマテリアルの搬送を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この技術的課題の解決策は、バルクマテリアルを搬送するための真空‐空気圧装置であって、真空ポンプ、該真空ポンプの吸引パイプへ接続された、排出ゲートと真空計を備えたバルクマテリアルの排出器、該排出器へ順番に接続される垂直及び水平セクションを有するバルクマテリアルのインプット部分を有する吸引パイプラインを備えた、上記装置によって達成される。そして本発明による制御システムは、高速バルブを有する空気導管によって平行に相互接続された２以上の真空レシーバを備え、該複数の真空レシーバの一方のサイドで、該空気導管は真空ポンプの吸引パイプへ接続され、且つ該複数の真空レシーバの他方のサイドで、該空気導管は該排出器に接続されている。
【００１０】
バルクマテリアルを吸引パイプライン内に入れる部分は、Ｔピースとして作られ得、その各分岐パイプの１つは、吸引パイプラインの入口に接続され、該第１のそれと同軸である第２の分岐パイプにおいて、調節可能ダンパー及び空気流センサはシーケンシャルに実装され、そして第３の上部分岐パイプ上に、可変駆動部を有するゲート供給路及び当初のバルクマテリアルのためのフィードホッパーが連接して実装されている。
【００１１】
ゲート供給路は、ローター排出設計として構成されうる。
【００１２】
該装置は、吸引パイプ内に実装されたマテリアル‐空気混合濃度センサを備えうる。
【００１３】
請求された発明の特徴の提案された組合せは、バルクマテリアル、それは高質量濃度及び水平方向、特に長距離区間、のエネルギー消費を低減した吊り下げ速度よりも小さな速度によって特徴付けられる、の流動化粒子の一定の搬送を備えることを可能にする。
【００１４】
これは、パイプライン断面にわたり要求された質量濃度を維持することによって達成され、このことは、２以上の真空レシーバの１つからの真空インパルスによる排出器および搬送パイプライン内の空気への交替的作用のために妨害物を生み出すことなく、パイプラインの全区間においてバルクマテリアルの流動化を実現することを可能にする。それは、制御システムコマンドによって交互に接続されかつ分離され、そして、それらは、搬送のチャネル全てにわたり拡がる圧力低減フロントを形成し、且つ流動化状態におけるバルクマテリアルを支持する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】高質量濃度を有するバルクマテリアルの真空‐空気圧搬送用装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
該装置は、バルクマテリアルホッパー（１）、該ホッパー（１）の底部に置かれた可変ドライブ（２）を有するゲート供給路、及びその上側分岐パイプでゲート供給路（２）へ接続されたＴピースインプット部（３）を備える大気圧の下にあるバルクマテリアルインプット部（２０）、一方で該Ｔピースインプット部（３）の該分岐パイプの１つに接続された水平及び垂直区間を有する吸引搬送パイプライン（４）、及び上流側へ別の分岐同軸パイプを有し反対側に排出ゲート（６）を有する排出器（５）、高速バルブ（１１，１２，１３）を有する空気導管（７）によって平行に接続された真空レシーバ（９）及び（１０）、から成り、該バルブ（１４）は真空ポンプ（８）の吸引パイプを該排出器（５）へ接続する。該インプット部（３）のＴピースは、空気供給調製可能ダンパー（１５）及び空気流センサ（１６）を備え、且つ該搬送パイプライン（４）は、マテリアル‐空気混合濃度センサ（１７）を備える。該排出器（５）において、バルクマテリアル上下水準検出器（１８）および真空計（１９）が実装されている。制御システム（２１）は、そのインプットで制御手段（１６、１７、１８）および（１９）に接続され、その出力で高速バルブ（１１，１２，１３）及び（１４）、調製可能ダンパーアクチュエータ（１５）、ゲート供給路（２）、及び排出器（５）の排出ゲート（６）と接続されている。
【００１７】
高質量濃度のバルクマテリアルの真空‐空気圧搬送用装置の運転は、以下のように実現される。
【００１８】
真空ポンプ（８）の始動は、閉じられたバルブ（１１）及び（１３）、開かれたバルブ（１４）及び（１２）、並びに閉じられた該ダンパー（１５）で、行われる。該レシーバ（９）及び（１０）内の現在の圧力値に到達した後、バルブ（１１）を開くのと同時にバルブ（１２）を閉じる。その結果、該排出器（５）の吸入帯域及び該搬送パイプ（４）において、搬送を開始するのに充分な圧力での真空衝撃が生成される。大気圧下のバルクマテリアルは、該搬送パイプライン（４）へ入る。ホッパー（１）と吸入帯域の排出器（５）との間で達した圧力差値と、及びバルクマテリアルの高質量濃度のために要求される空気供給に対応する寸法で開かれる該ダンパー（１５）とによって、搬送の条件が生成される。
【００１９】
バルブ（１１）の開口と同時に、ゲート供給路（２）による該ホッパー（１）からの該バルクマテリアルの流れは、インプット部のＴピース（３）の空洞へ供給される。この地点から、バルクマテリアルは、水平及び垂直セクションから成るパイプライン（４）を通して、バルブ（１１、１２、１３、１４）を備える空気導管（７）によって真空ポンプ（８）に接続された真空レシーバ（９）及び（１０）による吸引パイプ（４）及び排出器（５）の中で生じた負圧のせいで該ダンパー（１５）の調節可能断面を通して吸われるところの空気流により該排出器（５）内へ連続的に搬送される。バルクマテリアルの移動、それは真空レシーバ（１０）によって生成された該搬送パイプラインの当初区間における圧力減少フロントの動作によって開始するものであるが、該搬送パイプラインの断面にわたるバルクマテリアルの高質量濃度によって特徴付けられる。チャネルに沿った真空インパルス動作の圧力減少フロントの通過はまた、吸入帯域の方向に向けられたさらなる粒子速度成分の増大をもたらす。
【００２０】
吸引領域から垂直方向及び水平方向へのバルクマテリアルのさらなる移動の間、粒子速度損失は、チャネル壁との摩擦及び相互衝突のせいで増加し、そして圧力は接続された真空レシーバ内で増加する。粒子の徐々の速度低下は、底部、最も頻繁には水平チャネルでのバルクマテリアル層の停止部まで生じる。一様なものとして出発した移動は、断面にわたる濃度の再分布及び搬送パイプラインの壁近傍領域への粒子の沈下のせいで破られうる。
【００２１】
排出器（５）において、空気流は、バルクマテリアルから分離され、開いたバルブ（１１）を通ってレシーバ（１０）へ入る。排出器（５）内の圧力値は、バルクマテリアル粒子の速度低下及び搬送パイプライン内での沈下が生じるところの或る値まで増加する。センサ（１６、１７）及び（１９）の該制御システムに入るデータによって、この値は、バルブ（１３）及び（１２）を開くための且つそれらと同期してバルブ（１１）及び（１４）を閉じる指令を発生する。バルブ（１３）を開いた後の排出器（５）内の繰り返されるインパルス的圧力低下は、チャネルに沿った吸引帯域の方向への圧力低下フロントの広がりは、流動化状態及びバルクマテリアルの搬送の維持を提供するという事実を導く。
【００２２】
バルブ（１１、１２、１３）及び（１４）の開け閉めによるバルクマテリアルの搬送の一定の過程を維持するために、レシーバ（１０）及び（９）の排出器（５）への交替的接続が、遂行される。
【００２３】
排出器（５）内の圧力の低下及びバルクマテリアル搬送の開始の後の断面にわたる質量濃度の一様性の乱れに伴われた、バルクマテリアル粒子の速度低下が生じている間の時間は、真空インパルス的動作の時間及び真空レシーバ内の真空生成のための時間と同じである。高質量濃度のバルクマテリアルを搬送している間、摩擦からもたらされる損失は、急激に減少し、そしてこれは、真空ポンプの一定容量の下での搬送距離の増加の機会を与える。
【００２４】
該調節可能ダンパー（１５）の直近の下流に置かれた空気速度センサ（１６）のデータ、吸引パイプラインの空洞内に置かれたマテリアル‐空気混合濃度センサ（１７）のデータ、及びゲート供給路（２）によるバルクマテリアルの制御された供給に沿う真空計（１９）のデータ、及び上下水準センサ（１８）のデータは、制御システムを用いた高質量濃度の搬送モードの生成を可能にする。排出器（５）内の空気への真空インパルスの動作は、搬送チャネルに沿って拡がる圧力低下フロントを生成し、且つ該チャネル断面にわたる一様な高質量濃度を有する流動化状態におけるバルクマテリアルを支持し、それにより、粒子の速度の損失を補償し、且つ該パイプラインの長距離区間における搬送を与える。２つ以上のレシーバの１つを接続および切断することによるこの動作の周期的繰り返しは、搬送過程の一貫性を保証するであろう。
【００２５】
したがって、搬送チャネルに沿って拡がる低減圧力フロントのバルクマテリアルへの交替的なインパルス的動作は、搬送の方向を変え、同時にエネルギー消費を減らすところの、様々な要素を含んでいる垂直及び水平長距離区間内の高質量濃度を有するその一定の搬送を実現することを可能にする。
【図１】
2016534955.tif 000003
【国際調査報告】
2016534955.tif 000004
2016534955.tif 000005