СТРУЙНЫЙ НАСОС ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к оборудованию для транспортирования сыпучих порошкообразных и мелкозернистых материалов на небольшие расстояния и может быть использована в промышленности строительных материалов и на силосных складах сыпучих материалов, преимущественно цемента.
Известны различные модели струйных насосов отечественного и зарубежного производства (Евтюков С.А., Шалунов М.М. Справочник по пневмокомплексам и пневмотранспортному оборудованию, СПб.: ООО «Издательство ДНК», 2005, 456 с, рис. 5.10 - 5.13, авторское свидетельство СССР №471263, кл. B65G 53/40, 1975).
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является струйный насос, содержащий загрузочный патрубок с лотком, интенсифицирующую камеру, содержащую аэроднище с микропористой перегородкой, обратный клапан, центральное сопло, воздухопроводы, конфузор, смесительную камеру, диффузор, материалопровод (ООО «Машстройконструкция», Техническое описание и инструкция по эксплуатации струйного насоса СН-2.00.000 ТО). Струйный насос монтируют под силосной емкостью склада цемента для подачи цемента в производство. Недостатком прототипа являются прорывы сжатого воздуха из насоса в силос в случае, когда аэродинамическое сопротивление в транспортном материалопроводе превышает сопротивление слоя материала в силосе. В этом случае снижается производительность струйного насоса, значительно увеличивается расход сжатого воздуха. В техническом описании и инструкции по эксплуатации струйного насоса СН-2.00.000 ТО на рис. 2 приведена графическая зависимость производительности струйного насоса от высоты столба цемента в силосе, подтверждающая это снижение производительности.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение надежной работы насоса при различной высоте слоя цемента в силосе за счет исключения прорывов сжатого воздуха из насоса в силос.
Поставленная задача решается за счет того, что струйный насос для пневматического транспортирования сыпучих материалов, содержащий загрузочный патрубок с направляющим лотком, расположенным в интенсифицирующей камере, оборудованной обратным клапаном и в нижней части которой смонтировано аэроднище с микропористой перегородкой, к выходу направляющего лотка подведен воздухопровод с центральным соплом, расположенным под направляющим лотком, и снабженный вентилем, при этом выход интенсифицирующей камеры соединен с последовательно идущими конфузором, смесительной камерой цилиндрической формы, диффузором в виде усеченного конуса, соединенного со смесительной камерой со стороны его меньшего диаметра, материалопроводом, причем конфузор соединен с выходом интенсифицирующей камеры со стороны его большего диаметра, в отличие от прототипа, на загрузочном патрубке установлен электромеханический вибратор, а на мерном участке материалопровода, расположенном после разгонного участка, установлен датчик давления. Полезная модель поясняется чертежом.
Струйный насос для пневматического транспортирования сыпучих материалов устанавливают под секторным затвором 2 силосной емкости 1. Струйный насос содержит загрузочный патрубок 3, на котором установлен электромеханический вибратор 4, интенсифицирующую камеру 5. Сжатый воздух, необходимый для транспортирования материала, поступает в интенсифицирующую камеру 5 по воздухопроводу 7, снабженному центральным соплом. Количество сжатого воздуха, поступающего на транспортирование материала, регулируют с помощью вентиля 6, расположенного на воздухопроводе 7. В нижней части интенсифицирующей камеры 5 смонтировано аэроднище 10 с микропористой перегородкой 11, способствующее дополнительному аэрированию материала. Сжатый воздух поступает на аэрацию по воздухопроводу 8, а его количество регулируют с помощью вентиля 9. Выход интенсифицирующей камеры 5 соединен с конфузором 12 со стороны большего диаметра. Затем конфузор 12 соединен со смесительной камерой 13 цилиндрической формы. Смесительная камера 13 в свою очередь соединена с диффузором 14, выполненным в виде усеченного конуса, со стороны его меньшего диаметра. После чего диффузор 14 переходит в материалопровод 15. Загрузочный патрубок 3 соединен с направляющим лотком 17, расположенным внутри интенсифицирующей камеры 5, оборудованной обратным клапаном 16. Расположение направляющего лотка 17 создает возможность подачи материала непосредственно к центральному соплу воздухопровода 7 в направлении, близком к направлению струи транспортирующего сжатого воздуха.
На мерном участке материалопровода 15, расположенном после разгонного участка, установлен датчик давления 18. Управление работой и регулирование режимов струйного насоса для пневматического транспортирования сыпучих материалов осуществляют с помощью внешнего блока управления 19 через модуль управления и автоматический выключатель (на чертеже не показаны).
Струйный насос работает следующим образом.
Поступление сыпучего материала из силосной емкости 1 происходит через секторный затвор 2, открываемый на величину проходного сечения, обеспечивающую достижение паспортной производительности насоса при полностью загруженном силосе. В соответствии с объемом транспортируемого материала регулируют положение центрального сопла воздухопровода 7 и количество сжатого воздуха, поступающего на аэрацию материала и его транспортирование, благодаря чему обеспечивается оптимальная массовая концентрация смеси в материалопроводе 15. Под воздействием избыточного давления сжатого воздуха, поступающего через центральное сопло воздухопровода 7, аэрированный материал перемещается из интенсифицирующей камеры 5, проходя через конфузор 12, смесительную камеру 13, диффузор 14, затем по транспортному материалопроводу 15 к месту приемки при заданном давлении до 0,2 МПа. Давление в материалопроводе 15 контролируется датчиком давления 18, установленным в конце разгонного участка. Датчик давления 18 взаимодействует с электродвигателем электромеханического вибратора 4 загрузочного патрубка 3 через внешний блок управления 19 и автоматический выключатель. При прорывах сжатого воздуха в силос и соответственно снижении производительности пневмотранспортирования в работу приводится электромеханический вибратор 4, благодаря чему увеличивается поступление транспортируемого сыпучего материала в струйный насос и, соответственно, в материалопровод 15 до получения массовой концентрации смеси, обеспечивающей транспортирование при заданном давлении до 0,2 МПа, что соответствует оптимальному режиму. Проходящий через загрузочный патрубок 3 материал уплотняется при действии электромеханического вибратора 4 и исключается возможность прорыва воздуха в силос.
Количество поступающего в струйный насос сыпучего материала взаимоувязано с заданной величиной давления в материалопроводе 15. При снижении давления, указывающего на снижение производительности транспортирования, выходной сигнал датчика давления 18 через внешний блок управления 19 приводит в работу электромеханический вибратор 4 загрузочного патрубка 3, что существенно увеличивает поступление материала в насос и его производительность.
При снижении высоты слоя материала в силосной емкости 1 аэродинамическое давление в материалопроводе 15 может превышать сопротивление этого слоя прорывам воздуха из насоса в силос, что ухудшает поступление материала в насос и увеличивает расход воздуха, влияющий на величину давления в материалопроводе. И в этом случае по сигналу датчика давления 18 включается электромеханический вибратор 4, установленный на загрузочном патрубке 3, что обеспечивает уплотнение материала, проходящего через патрубок, исключение прорывов воздуха и оптимизацию режима работы насоса.
Таким образом, заявляемая конструкция струйного насоса с возможностью уплотнения и увеличения количества поступающего материала с помощью установленного электромеханического вибратора на загрузочном патрубке в зависимости от величины давления в материалопроводе обеспечивает устойчивую работу насоса и увеличивает его производительность, например, производительность струйного насоса при транспортировании цемента увеличилась на 17-18%.