УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗГРУЗКИ И ТРАСПОРТИРОВКИ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к оборудованию для разгрузки сыпучего материала, например, цемента, гипса и другого, с подачей его в транспортный трубопровод и далее в соответствующие емкости для хранения и/или для дальнейшего использования. Устройство может применяться в строительстве, при производстве строительных материалов, в горной, в пищевой и в сельскохозяйственной промышленности.
Известны пневмокамерные установки (насосы) для транспортировки сыпучих материалов, состоящие из одной или более камеры в виде вертикального цилиндра или сферического контейнера с расположенной внутри камеры круговой трубой с воздушными форсунками. Камера имеет входное отверстие для подвода сжатого воздуха, устройство для подачи сыпучего материала в камеру и герметично соединенный с отверстием в нижней части камеры трубопровод для необходимой последующей транспортировки материала [Дуда В. Цемент. Электрооборудование, автоматизация, хранение, транспортирование. Справочное пособие. - М.: Стройиздат, 1987. - С.278-290.] [1].
Недостатками известных конструкций является их громоздкость, значительные габариты, большой вес и сложность обслуживания.
Известен ряд нагнетательных пневмотранспортных установок с камерными насосами, осуществляющих способы транспортирования сыпучих материалов в плотной фазе и направленных на решение вопросов снижения энергозатрат, увеличения дальности транспортирования и сроков службы транспортного трубопровода [А.с.664893 SU МПК. В65G 53/04, 1977; Патент 2094350 RU МПК B65G 53/04. Способ транспортирования сыпучих материалов в плотной фазе. - Заявка 94025167/11, Опубл.: 1997.10.27] [2, З].
Известные решения направлены на регулирование режима подачи сжатого воздуха в камерный насос и в транспортный трубопровод на основе математических зависимостей, что усложняет процесс и требует дополнительного оборудования для осуществления процесса.
Общим недостатком указанных выше известных технических решений является большой удельный расход энергии на единицу веса транспортируемого материала.
Известно устройство для пневматического транспортирования сыпучих материалов, содержащее камеру, разгрузочный патрубок, соединенный с транспортным трубопроводом, подводящее сжатый воздух устройство в виде коллектора, соединенное с герметичной камерой в ее нижней части трубопроводом и с транспортным трубопроводом при помощи напорного трубопровода, с системой запорных клапанов и расходомером с дистанционным управлением [Патент 29920 RU Устройство для пневматического транспортирования сыпучих материалов / Сухоплечев И.П. и др. Заявка №2002117721/20. Заявл. 2002.06.27. Опубл. 2003.06.10][4].
Техническим результатом полезной модели является снижение стоимости разгрузочных работ, повышение производительности и надежности работы устройства.
Указанный технический результат обеспечивает устройство для разгрузки сыпучего материала, содержащее камеру с входным отверстием для загрузки сыпучего материала, имеющую напорный воздухопровод и патрубок для подачи сжатого воздуха в нижнюю часть камеры, выходное отверстие для транспортирования сыпучего материала и блок управления. Камера имеет форму удлиненного в горизонтальном направлении и сужающегося к днищу закрытого бункера, установленного на аэрирующее днище, выполненное в виде поддона с воздухопроницаемым покрытием и патрубком для воздухопровода. Указанный патрубок расположен в боковой стенке поддона. Торцевая стенка камеры в нижней части имеет отверстие для напорного воздухопровода сжатого воздуха, проходящего внутри камеры. На конце напорный воздухопровод имеет сопло, другой конец выходит за пределы камеры. Выходное отверстие в виде патрубка, расположено на противоположном внешнем торце камеры. Центральные продольные оси напорного трубопровода и патрубка выходного отверстия совпадают. Входное отверстие для загрузки сыпучего материала расположено в верхней горизонтальной стенке камеры и выполнено в виде съемной цилиндрической горловины с расположенным внутри загрузочным клапаном, снабженным механизмом его опускания и подъема. Блок управления включает программируемое реле с ключом выбора режима работы.
Корпус камеры в плане может быть составлен из прямоугольника и прилегающей к его короткой стороне трапеции. Камера имеет наклонные боковые стенки, сужающие книзу ее внутреннее пространство. Верхняя стенка кроме горизонтальной части имеет наклонную часть, примыкающую к горизонтальной и зауживающую внутреннее пространство камеры у выходного отверстия, при этом корпус камеры выполнен из металлического листа с ребрами жесткости и внешней обшивкой.
Блок управления выполнен автономным, имеет корпус в виде шкафа небольшого размера с возможностью подачи в него сжатого воздуха, Блок управления предусматривает работу устройства в ручном и автоматическом режимах.
Воздухопроницаемое покрытие поддона аэрирующего днища выполнено многослойным и содержит перфорирующий лист, специальную воздухораспределяющую ткань и металлическую сетку.
Сопло напорного воздухопровода и выходное отверстие в виде патрубка расположены на расстоянии, обеспечивающем высокую скорость разгрузки камеры.
Загрузочный клапан в цилиндрической горловине выполнен в виде конического колокола с механизмом его опускания и подъема в виде пневмоцилиндра, закрепленного на верхней стенке камеры, и системы рычагов, закрепленных с возможностью поворота на поперечной оси, установленной в горловине и соединенной со штоком пневмоцилиндра.
Рабочая схема устройства и один из конкретных вариантов конструкции устройства приведены на Фиг.1-5.
Фиг.1 - устройство для разгрузки и транспортировки сыпучего материала, вид сбоку.
Фиг.2 - указанное выше устройство, вид сверху
Фиг.3 - вид устройства с торца со стороны входа в камеру напорного воздухопровода.
Фиг.4 - узел А (см. Фиг.2), показан вариант устройства перегородки аэрирующего днища.
Фиг.5 - общая рабочая схема устройства для разгрузки и транспортировки сыпучего материала.
Устройство для разгрузки и транспортировки цемента представляет собой камеру 1 в виде замкнутого бункера удлиненной формы, с двумя парами
боковых стенок 2 и 2', 3 и 3', сужающими к днищу пространство камеры. Днище камеры и ее корпус в плане имеют вид многоугольника, составленного из прямоугольника, с прилегающим к его короткой стороне основанием трапеции. Боковые и торцевые внутренние стенки корпуса камеры 1 выполнены из сварных металлических листов, имеющих на внешней стороне ребра жесткости 4, с наружной обшивкой 5.
Камера имеет верхнюю стенку, состоящую из двух частей 6 и 7. Часть верхней стенки 6 расположена параллельно с днищем камеры 1, часть верхней стенки 7 выполнена наклонной для сужения внутреннего пространства камеры 1 к выходу транспортируемого сыпучего материала. Торцевая стенка 8 выполнена наклонной и имеет в нижней части отверстие для напорного воздухопровода 10. Торцевая стенка 9 имеет отверстие для выходного патрубка 11. Центры отверстий расположены на одной продольной оси 12, которая является продольной центральной осью напорного воздухопровода 10 и выходного патрубка 11. Через указанное выше отверстие в нижней части торцевой стенки 8, выходит конец 10 напорного воздухопровода 10 сжатого воздуха, предназначенный для присоединения его к магистрали сжатого воздуха. Другой конец напорного воздухопровода 10 с соплом 13 расположен от торцевой стенки 9 с выходным патрубком 11 на расстоянии, обеспечивающим максимальную скорость разгрузки сыпучего материала. Это расстояние определяют экспериментально в зависимости от свойств перемещаемого материала и мощности потока подаваемого сжатого воздуха или на основании расчетов скорости движения материалов в потоке воздуха.
Корпус камеры 1 установлен на аэрирующее днище 14 (см. Фиг.4) в виде поддона 15 с патрубком 16 для воздухопровода. Указанный патрубок 16 установлен в отверстии боковой стенки поддона 15. Между поддоном 15 и бункером камеры 1 расположена воздухопроницаемая перегородка 17, включающая перфорированный лист 18, слой воздухораспределяющей ткани 19, такой, как бельтинг и металлическую сетку 20. Корпус камеры 1 и поддон 15 соединены при помощи болтов 21.
В верхней горизонтальной части стенки 6 предусмотрено входное отверстие 22 для загрузки сыпучего материала. На отверстии 22 установлена цилиндрическая горловина 23 с расположенным внутри загрузочным клапаном 24, в виде конического колокола, приводимого в движение пневмоцилидром 25 при помощи системы рычагов 26 и вилки 27, установленных на оси 28,
проходящей по поперечному сечению горловины 23 и закрепленной на ее стенке с возможностью поворота и возвратно-поступательного движения. Пневмоцилиндр 25 закреплен на верхней горизонтальной части стенки 6 камеры. Торцы горловины 23 имеют полки в виде колец. Нижнее торцевое кольцо 29 и верхнее торцевое кольцо 30 горловины 23 имеют отверстия для крепежных элементов. При транспортировке и при определенных условиях разгрузки цилиндрическую горловину снимают.
Блок управления 31 выполнен в виде специального шкафа небольшого размера, корпус которого имеет плоскую прямоугольную форму с размерами сторон 0,6×0,38×0,21 м. Блок управления включает программируемое реле (микроконтроллер), ключ выбора режима с кнопками выполнения или остановки требуемой команды и сигнальными лампами-индикаторами.
Для осуществления работы устройство доставляют к месту установки и проводят установку камеры 1 с аэрирующим днищем 14 на фундаменте или ином жестком ровном основании. Затем цилиндрическую горловину 23 присоединяют к приемному бункеру, предварительно проверив легкость и плавность перемещения расположенного в ней загрузочного клапана 24. Выходной патрубок 11 подсоединяют к транспортному трубопроводу 32. Напорный воздухопровод 10 и патрубок 16 аэрирующего днища 14 привязывают к магистрали сжатого воздуха 33. Блок управления 31 устанавливают в удобном для работы с ним месте не далее 6 м от камеры 1 с возможностью подачи в корпус шкафа небольшого количества сжатого воздуха для исключения попадания пыли от транспортируемого сыпучего материала на элементы автоматики. Блок управления 31 предусматривает работу в ручном и автоматическом режимах. Прокладку электропроводки, выполнение электрических соединений, установку электроаппаратуры и заземление устройства и блока управления выполняют в соответствии с нормативными и проектными документами.
Сыпучий материал, например, цемент, через открытый загрузочный клапан 24 поступает на аэрирующее днище камеры и заполняет ее. После закрытия пневмоцилиндром 25 загрузочного клапана 24, сжатый воздух при помощи электроклапанов 34 поступает в напорный воздухопровод 11 и в аэрирующее днище 14 через патрубок 16. Воздух из аэрирующего днища 14, проходя через многослойную перегородку 17, равномерно распыляет цемент в камере. Подхваченный потоком воздуха из сопла 13, цемент с большой
скоростью через выходной патрубок поступает в транспортный трубопровод 32 к месту назначения, например, в силосы склада цемента. Завершение процесса подачи цемента в транспортный трубопровод 32 отслеживают по показаниям манометра 35. После окончания процесса разгрузки подачу воздуха прекращают.
Устройство для разгрузки и транспортировки сыпучего материала предназначено для работы при наружной температуре воздуха от +50° до -20°С. Устройство компактно, удобно для установки в условиях ограниченного пространства, не создает трудности при эксплуатации. Конструктивная форма устройства в сочетании с рациональным размещением необходимого для ее производительной работы оборудования позволяет эффективно проводить разгрузочные работы в условиях ограниченного пространства из любых емкостей. Устройство позволяет работать с практически любым сыпучим материалом, таким как зерно, мука, цемент, гипс, гранулированный сыпучий материал и им подобным.
3
3
При объеме камеры, равном 1,8 м, ее производительность составляет 120 т/час, время разгрузки не более 40 сек. Расстояние подачи сыпучего материала составляет 200 м и более, высота подачи около 40 м. Удельный расход сжатого воздуха составляет 0,685 м/т.
Источники информации
1. Дуда В. Цемент. Электрооборудование, автоматизация, хранение, транспортирование. Справочное пособие. - М.: Стройиздат, 1987. -С.278-290.
2. А.с.664893 SU МПК. В65G 53/04, 1977.
3. Патент 2094350 RU МПК B65G 53/04. Способ транспортирования сыпучих материалов в плотной фазе. - Заявка 94025167/11, Опубл.:
1997.10.27.
4. Патент 29920 RU Устройство для пневматического транспортирования сыпучих материалов / Сухоплечев И.П. и др. Заявка №2002117721/20. Заявл. 2002.06.27. Опубл. 2003.06.10.