УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА
DEVICE FOR AIR CONVEYANCE OF LOOSE MATERIAL

Изобретение относится к пневматическому транспортированию сыпучего материала и может быть использовано в строительной, металлургической, химической и других отраслях промышленности.
Известно устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала (см. а.с. СССР №1054244, кл. В65G 53/40, 1982 г.), содержащее расходный бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенный своим разгрузочным отверстием посредством затвора с транспортным трубопроводом, и газоподводящую магистраль с газопроводами аэрирующего приспособления и транспортного трубопровода. Недостатком является низкие эксплуатационные характеристики при выгрузке из бункера влажного сыпучего материала из-за его зависания.
Известно устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала (см. а.с. СССР №1669830, кл. В65G 53/00, бюл. №30, 1991 г.), содержащее расходный бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенный своим разгрузочным отверстием посредством затвора с транспортным трубопроводом, и газопроводящую магистраль с газопроводами аэрирующего приспособления и транспортного трубопровода, снабжено вихревой трубой, сообщенной своим входным каналом с газопроводящей магистралью, выходным каналом горячего потока с газопроводом аэрирующего приспособления и выходным каналом холодного потока с газопроводом транспортного трубопровода, установленными на газопроводе аэрирующего приспособления фильтром и эжектором с клапаном, сообщенным посредством последнего с атмосферой, и масловлагоотделителем, установленным на газопроводе транспортного трубопровода.
Недостатком является снижение эксплуатационных характеристик в изменяющихся погодно-климатических условиях, особенно обусловленных наличием высокой влажности атмосферного воздуха, когда при недостаточной очистке его в фильтре, насыщенного атмосферной влагой, поток из смеси сжатого и атмосферного воздуха поступает в аэрирующие приспособления, после чего увлажняет сыпучий материал, что способствует его залипанию в бункере.
Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание нормированных эксплуатационных характеристик при длительной эксплуатации с изменяющейся влажностью атмосферного воздуха путем очистки от каплеобразной влаги в эжекторе посредством размещения в его расширяющейся части завихрителя.
Технический результат достигается тем, что устройство пневматического транспортирования сыпучего материала содержит расходный бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенный своим разгрузочным отверстием посредством затвора с транспортным трубопроводом, и газоподводящую магистраль с газопроводами аэрирующего приспособления и транспортного трубопровода, вихревую трубу, сообщенную своим входным каналом с газоподводящей магистралью, выходным каналом горячего потока с газопроводом аэрирующего приспособления и выходным каналом холодного потока с газопроводом транспортного трубопровода, установленные на газопроводе аэрирующего приспособления фильтр и эжектор  с клапаном, сообщенным посредством последнего  с атмосферой, и масловлагоотделитель, при этом в расширяющейся части эжектора установлен завихритель, выполненный из четырех пластин, соединенных одной осью, входные и выходные участки которых расположены один относительно другого под прямым углом, а у выходного отверстия расширяющейся части эжектора выполнена круговая канавка, которая соединена с грязесборником.
На фиг.1 схематично изображено устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала, на фиг.2 - аксонометрия завихрителя, на фиг.3 - одна из пластин завихрителя с входными участками, расположенными один относительно другого под углом 90°.
Устройство содержит расходный бункер 1 с аэрирующим приспособлением, поочередно подключаемыми аэрационными соплами 2, транспортный трубопровод 3 с затвором 4, эжектор 5, газоподводящую магистраль 6 сжатого воздуха, вихревую трубу 7 с каналами горячего 8 и холодного 9 потоков, газопровод 10 аэрирующего приспособления, последовательно соединенные фильтр 11, коммутационную 12 установку, краны 13, 14, через которые осуществляется подача сжатого и атмосферного (AT) воздуха, масловлагоотделитель 15, установленный на газопроводе 16 транспортного трубопровода 3 между вихревой трубой 7 и бункером 1.
В расширяющейся части 17 эжектора 5 установлен завихритель 18, выполненный из четырех 19, 20, 21 и 22 пластин, входные 23, 25, 27, 29 и выходные 24, 26, 28, 30 участки которых расположены один относительно другого под прямым углом, а у выходного отверстия 31 расширяющейся части 17 эжектора 5 выполнена круговая канавка 32, которая соединена с грязесборником 33.
Устройство работает следующим образом.
Известно, что производство сжатого воздуха является энергоемким процессом (см., например, Мезенцев В.П. «Экономия тепловой и электрической энергии», М., 1989, 130 с.), поэтому постоянное смешивание сжатого воздуха с атмосферным вне зависимо от погодно-климатического загрязнения его каплеобразной влагой снижает энергозатраты при эксплуатации устройства для пневматического транспортирования сыпучего материала. При открытом положении крана 14 атмосферный воздух, загрязненный мелкодисперсными каплеобразными частицами, под действием процесса эжекции поступает в расширяющуюся часть 17 эжектора 5, где смешивается со сжатым воздухом из сети, перемещаясь от входных участков 23, 25, 27 и 29 пластин 19, 20, 21 и 22 разделяясь на четыре потока, каждый из которых поворачивается на 90° перед выходными участками 24, 26, 28 и 30, образуя тем самым завихренную вращающуюся массу.
В результате вихреобразого движения смеси сжатого и атмосферного воздуха происходит термодинамическое расслоение на периферийный или насыщенный мелкодисперсной влагой и осевой очищенный потоки (см., например, Меркулов В.П. Вихревой эффект и его применение в технике. Самара, 1998 г., 369 с., ил.). Мелкодисперсные каплеобразующие частицы под действием центробежных сил перемещаются к выходному отверстию 31 и поступают в кольцевую канавку 32, откуда в грязесборник 33. Очищенная от влагообразных загрязнений после эжектора 5, смесь сжатого и атмосферного воздуха поступает в фильтр 11, где и обрабатывается до нормированных по влажности параметров. В результате, разложение завихрителя в расширяющейся части эжектора, без дополнительных энергозатрат (используется энергия сжатого воздуха) осуществляется постоянная подача атмосферного воздуха для смешивания со сжатым воздухом и соответственно достигается уменьшение энергозатрат на его производство, при обеспечении эффективной работы устройства для пневматического транспортирования сыпучего материала.
В исходном положении сыпучий материал засыпается в исходный бункер 1, затвор 4 закрыт и препятствует проникновению сыпучего материала в транспортный трубопровод 3 через разгрузочное отверстие бункера. Закрыты также краны 13 и 14, и коммутационная установка 12 не пропускает воздух к аэрационным соплам 2 аэрирующего приспособления.
При необходимости обеспечить выдачу и транспортирование сыпучего материала открывается затвор 4 и кран 13. Сжатый воздух из магистрали 6 поступает в вихревую трубу 7, где термодинамически расслаивается на горячий и холодный потоки. Часть сжатого воздуха в виде холодного потока с сконденсировавшейся влагой из канала 9 вихревой трубы 7 по газопроводу 16 поступает в масловлагоотделитель 15 для отделения конденсата и далее в качестве осушенного и охлажденного транспортного агента направляется в трубопровод 3. Одновременно другая часть сжатого воздуха из канала горячего потока 8 вихревой трубы 7, насыщенная загрязнениями в виде твердых частиц (пыли, ржавчины и т.д.) и капельной влаги, поступает по газопроводу 10 через эжектор 5 в фильтр 11, где очищается, и далее через коммутационную установку 12 к аэрационным соплам 2.
В качестве вихревой трубы может быть использована любая из известных конструкций, обеспечивающая необходимый расход как транспортирующего агента, так и воздуха, поступающего к аэрирующему приспособлению.
Соотношение количества холодного и горячего потоков определяется как степень сырости транспортируемого сыпучего материала, т.е. необходимостью его осушки и ликвидации возможности в этом случае процесса залипания в транспортном трубопроводе, так и влажностью сжатого воздуха, транспортирующего данный материал.
Оригинальность предлагаемого изобретения заключается в том, что снижение энергозатрат достигается уменьшением количества сжатого воздуха, поступающего из магистрали путем постепенного смешивания его с атмосферным вне зависимости от изменяющейся влажности в различных погодно-климатических условиях эксплуатации устройства для пневматического транспортирования сыпучего материала. Очистка атмосферного воздуха с различной насыщенностью мелкодисперсной влагой осуществляется без дополнительных энергозатрат путем размещения в расширяющейся части эжектора завихрителя, выполненного из четырех пластин, соединенных общей осью, входными и выходными участками, которые расположены один относительного другого под прямым углом, что позволяет за счет применения энергии движущегося сжатого воздуха, использовать вихревой эффект для очистки потока от мелкодисперсной влаги.