ХРАНИЛИЩЕ БОЛЬШОЙ ЕМКОСТИ ДЛЯ ПЫЛЕВИДНОГО ИЛИ ЗЕРНИСТОГО СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА
LARGE CAPACITY STORAGE FOR DUSTY OR GRAINY LOOSE MATERIAL

Область техники
Изобретение относится к хранилищу большой емкости для пылевидного или зернистого сыпучего материала, содержащему внутреннюю камеру и наружную камеру, кольцеобразно окружающую внутреннюю камеру, причем наружная камера отделена от внутренней камеры наружной стенкой внутренней камеры.
Уровень техники
Хранилища большой емкости известны, например, из патентных документов ЕР 0400331 В2 или DE 3010499 С2. Часто существует необходимость в том, чтобы в одном хранилище закладывать на хранение различные сыпучие материалы или сыпучие материалы различного качества. Примером является хранение различных сыпучих материалов, которые должны смешиваться только на месте, в хранилище. Другой пример относится к производимой электростанциями летучей золе, которая предназначена для дальнейшего использования, например, на цементных заводах. Здесь высококачественная зола должна храниться отдельно от золы более низкого качества.
Поскольку по техническим или архитектурным причинам часто бывает нежелательно возведение нескольких хранилищ, расположенных плотным рядом, были предложены многокамерные хранилища, в которых различные сыпучие материалы могут храниться раздельно. Так например, известно хранилище с цилиндрической внутренней камерой и окружающей ее по кольцу наружной камерой. При этом внутренняя камера снабжена первым флюидизирующим и разгрузочным днищем, в котором флюидизируется (т.е. псевдоожижается) и из которого разгружается сыпучий материал, находящийся во внутренней камере. Наружная камера снабжена вторым флюидизирующим и разгрузочным днищем, в котором флюидизируется и из которого разгружается сыпучий материал, находящийся в наружной камере. При этом первое флюидизирующее днище расположено в плоскости над плоскостью второго флюидизирующего днища. Под первым флюидизирующим днищем расположены промежуточный и/или смесительный бункер для промежуточного хранения и/или смешивания сыпучего материала, а также система трубопроводов для транспортирования сыпучего материала к загрузочным станциям, например для загрузки грузовых автомобилей. Однако такие многокамерные хранилища конструктивно сложны и имеют значительную высоту.
Раскрытие изобретения
Исходя из описанного уровня техники задачей изобретения является создание хранилища большой емкости указанного типа, которое с помощью более простых конструктивных средств и при меньшей высоте обеспечивает возможность хранения и выдачи различных сыпучих материалов или сыпучих материалов различного качества.
В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет предмета изобретения по пункту 1 формулы изобретения. Предпочтительные примеры осуществления изложены в зависимых пунктах и описании и представлены на чертежах.
Для хранилища большой емкости указанного типа в соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет того, что внутренняя камера и наружная камера снабжены каждая сужающимся воронкообразным днищем, причем эти днища выходят на общее центральное флюидизирующее днище, которое разделено проходящей по кольцу стенкой на принадлежащую внутренней камере внутреннюю область и принадлежащую наружной камере наружную область, при этом внутренняя и наружная области флюидизирующего днища снабжены каждая, по меньшей мере, одним флюидизирующим устройством для флюидизации находящегося на флюидизирующем днище сыпучего материала и, по меньшей мере, одним выпуском для флюидизированного сыпучего материала, а выпуски флюидизирующего днища ведут непосредственно, по меньшей мере, к одной загрузочной станции для сыпучего материала, забираемого из хранилища.
Подлежащие хранению в хранилище большой емкости сыпучие материалы могут представлять собой, например, летучую золу, цемент и другие материалы, предназначенные, например, для цементного завода. Хранилище содержит две раздельные камеры и может иметь общую цилиндрическую форму. Наружная камера может быть ограничена по существу цилиндрической наружной стенкой. Внутренняя камера может быть, соответственно, также ограничена по существу цилиндрической стенкой, которая расположена в пространстве, ограниченном стенкой наружной камеры. В частности, две цилиндрические стенки могут быть расположены концентрично друг другу. Разделение камер обеспечивается наружной стенкой внутренней камеры, которая в поперечном сечении имеет, например, круглую форму, так что сыпучий материал из обеих камер на может смешиваться один с другим. Таким образом, в двух камерах могут храниться различные сыпучие материалы или сыпучие материалы различного качества.
На своем нижнем конце внутренняя и наружная камеры сужаются по конусу. Соответствующие воронкообразные днища внутренней и наружной камер могут быть ориентированы концентрично друг другу и выходят на общее флюидизирующее днище. Термин «общее» в данном контексте означает, что флюидизирующее днище имеет общую поверхность днища, которая разделена только, например, круглой в поперечном сечении разделительной стенкой. Области общего флюидизирующего днища также отделены друг от друга таким образом, что не происходит смешивания сыпучего материала из внутренней и наружной камер. Выпуски во внутренней или наружной областях флюидизирующего днища служат, соответственно, для сыпучего материала из внутренней и наружной камер. Внутренняя и наружная области флюидизирующего днища могут по существу лежать в одной плоскости. В особенности флюидизирующее днище может быть распложено в горизонтальной плоскости. За счет наличия общего флюидизирующего днища для двух камер хранилища достигается его меньшая по высоте конструкция. За счет воронкообразного днища как внутренней камеры, так и наружной камеры достигается улучшенная флюидизация с устранением мертвых зон, а следовательно, и лучшая разгрузка сыпучего материала из хранилища.
Во флюидизирующем днище предусмотрены сами по себе известные флюидизирующие устройства, т.е. устройства для псевдоожижения. Ими могут быть, например, пористые элементы днища, через которые продувается флюидизирующий воздух, так что находящийся на флюидизирующих днищах сыпучий материал флюидизируется и может течь через выпуски. Согласно изобретению выпуски ведут непосредственно к загрузочным станциям, в которых выгружаемым сыпучим материалом могут загружаться, например, грузовые автомобили, железнодорожные вагоны, пневматические или механические транспортирующие устройства для транспортирования сыпучего материала пользователю, например, цементному заводу. Непосредственное направление выпусков к загрузочным станциям означает, что под выпусками нет никаких дорогостоящих промежуточных емкостей для промежуточного хранения или смесительных емкостей для смешивания сыпучего материала. Более того, выпуски могут выходить прямо в трубопроводы, которые ведут к загрузочным станциям. В системе трубопроводов могут быть предусмотрены ответвления с соответствующими переключателями и клапанами, которые позволяют загружать загрузочную станцию из внутренней камеры или наружной камеры. Благодаря прямому направлению выпусков к загрузочным станциям без промежуточных емкостей упрощается конструкция и дополнительно уменьшается требуемая высота двухкамерного хранилища. Согласно одному примеру выполнения на воронкообразном днище внутренней камеры расположен центральный вытесняющий конус. Такой вытесняющий конус увеличивает зону текучести, устраняет мертвые зоны, обеспечивает массовый поток и снижает напряжения. В своей нижней области вытесняющий конус может быть снабжен несколькими проходными отверстиями для сыпучего материала. Эти проходные отверстия создают внутри вытесняющего конуса пространство для хранения и флюидизации сыпучего материала, так что это пространство не теряется. Далее, вытесняющий конус может быть снабжен на своей вершине конуса вентиляционным отверстием, сообщающимся с внутренней камерой. Через это вентиляционное отверстие введенный в хранилище флюидизирующий воздух может отводиться из внутреннего пространства вытесняющего конуса во внутреннюю камеру, а из нее выводиться из хранилища.
Согласно другому примеру выполнения хранилище большой емкости может содержать отходящий от наружной стенки внутренней камеры и расширяющийся вниз по конусу полый усеченный конус, который снабжен в своей нижней области несколькими проходными отверстиями для сыпучего материала. Такой полый усеченный конус может начинаться на наружной стенке внутренней камеры, например, на высоте, на которой начинается воронкообразное днище внутренней камеры. Своей нижней стороной усеченный конус может стоять на воронкообразном днище наружной камеры и таким образом создавать опору для наружной стенки внутренней камеры. За счет наличия проходных отверстий, предусмотренных на нижнем конце усеченного конуса, сыпучий материал может вытекать через них из наружной камеры. Пространство внутри полого усеченного конуса и между воронкообразными днищами внутренней и наружной камер обозначается как вентиляционная камера.
Согласно следующему примеру выполнения для отвода флюидизирующего воздуха из вентиляционной камеры может быть предусмотрена, по меньшей мере, одна вытяжная труба, начинающаяся в верхней области вентиляционной камеры. Вытяжные трубы этого типа могут быть расположены, например, на внутренней стороне и/или на наружной стороне наружной стенки внутренней камеры. Они могут представлять собой открытые снизу вертикальные трубы, нижние отверстия которых расположены на достаточном расстоянии от флюидизирующего днища, чтобы обеспечивать их свободу от сыпучего материала даже при большой загрузке хранилища. Своими верхними концами вытяжные трубы могут заканчиваться под крышей хранилища, чтобы отводить флюидизирующий воздух из вентиляционной камеры.
Для дальнейшего улучшения флюидизации и устранения мертвых зон для сыпучего материала воронкообразное днище внутренней камеры и/или воронкообразное днище наружной камеры может быть также снабжено флюидизирующими устройствами для флюидизации сыпучего материала. При этом воздухом могут снабжаться все флюидизирующие устройства или только их часть.
Согласно следующему примеру выполнения, по меньшей мере, воронкообразное днище наружной камеры может быть снабжено несколькими проходящими в радиальном направлении образующими седловины наклонными стенками, между которыми расположены флюидизирующие устройства. В области образующих седловины стенок сыпучий материал скользит под действием силы тяжести вниз на расположенные между седловинами флюидизирующие элементы и флюидизируется на них. При этом не все флюидизирующее днище должно быть снабжено флюидизирующими элементами. Воронкообразное днище внутренней камеры также может быть снабжено такими образующими седловины стенками.
Краткий перечень чертежей
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будет описан пример осуществления изобретения. На чертежах:
фиг.1 изображает в перспективе в разрезе хранилище большой емкости по изобретению,
фиг.2 изображает показанный на фиг.1 хранилище большой емкости на виде в вертикальном разрезе,
фиг.3 изображает на увеличенном виде сверху общее флюидизирующее днище хранилища большой емкости, показанного на фиг.1 и 2.
Осуществление изобретения
При отсутствии иных указаний на чертежах одни и те же элементы обозначены одними и теми же позициями. На фиг.1 хранилище 10 большой емкости по изобретению показано на виде в перспективе в разрезе. В частности, на виде в перспективе хранилище 10 показано в вертикальном центральном разрезе, так что видна только половина хранилища 10. Верхний конец хранилища 10 также не показан на фиг.1. Фиг.2 изображает хранилище по фиг.1 на виде в вертикальном разрезе. Хранилище 10 служит для хранения пылевидного или зернистого сыпучего материала, например летучей золы или цемента. Оно имеет цилиндрическую наружную стенку 12, ось цилиндра которой проходит в вертикальном направлении, и также вертикальную цилиндрическую внутреннюю стенку 14, расположенную концентрично наружной стенке 12. Внутренняя стенка 14 является одновременно наружной стенкой цилиндрической внутренней камеры 16 хранилища 10. Внутренняя камера 16 окружена кольцевой наружной камерой 18, которая ограничена наружной стенкой 14 внутренней камеры 16 и наружной стенкой 12 хранилища 10. Таким образом, внутренняя и наружная камеры 16, 18 разделены стенкой 14, так что в них могут быть заложены на хранение различные сыпучие материалы или сыпучие материалы различного качества. На не показанных на чертежах верхних сторонах камеры 16, 18 и, соответственно, все хранилище, закрыты.
Внутренняя камера 16 снабжена на своем нижнем конце сужающимся вниз воронкообразным днищем 20. Наружная камера 18 также снабжена на своем нижнем конце сужающимся вниз воронкообразным днищем 22. На своих нижних концах воронкообразные днища 20, 22 выходят на общее центральное флюидизирующее днище 24, расположенное в горизонтальной плоскости, или сообщаются с ним. Проходящая по кольцу вертикальная стенка 26 воронкообразного днища 20 внутренней камеры 16 разделяет общее флюидизирующее днище 24 на внутреннюю область 28, принадлежащую внутренней камере 16, и наружную область 30, принадлежащую наружной камере 18, так что не происходит смешивания сыпучих материалов. Это хорошо видно на фиг.3. Обе области 28, 30 лежат в общей горизонтальной плоскости.
Внутренняя область 28 и наружная область 30 флюидизирующего днища 24 снабжены каждая множеством флюидизирующих устройств 32 для псевдоожижения или флюидизации находящегося на днище 24 сыпучего материала. Эти флюидизирующие устройства 32 показаны на увеличенном виде сверху на фиг.3 заштрихованными перекрестной штриховкой. Эти флюидизирующие устройства 32 могут известным образом представлять собой пористые элементы 32 днища, через которые продувают флюидизирующий воздух, так что находящийся на них сыпучий материал может флюидизироваться или принимать псевдоожиженное состояние. Кроме того, внутренняя и наружная области 28, 30 общего флюидизирующего днища 24 снабжены каждая несколькими выпускными отверстиями 34 для флюидизированного сыпучего материала. Они также хорошо видны на фиг.3.
Выпуски 34 флюидизирующего днища 24 выходят непосредственно в трубопроводы, которые ведут, по меньшей мере, к одной загрузочной станции (не показана) для загрузки сыпучего материала, отведенного из хранилища 10. В представленном примере выполнения эта загрузочная станция расположена, например, под промежуточным ярусом 52, доступным для персонала по эксплуатации. Промежуточный этаж 52 является частью нижней опоры 54 хранилища 10. Опора 54 снабжена на своем нижнем конце несколькими опорными ногами 56, между которыми образованы проходы 58. Через эти проходы под загрузочной станцией 58 могут проезжать, например, грузовые автомобили или железнодорожные составы. Загрузочные станции 58 могут также загружать сыпучим материалом пневматические или механические транспортирующие устройства, посредством которых эти материалы могут транспортироваться пользователю, например цементному заводу. Как уже было указано, выпуски 34 выходят непосредственно в транспортные трубопроводы, ведущие, по меньшей мере, к одной загрузочной станции. В представленном примере выполнения в системе трубопроводом предусмотрены соответствующие переключатели и/или клапаны, так что загрузочные станции могут производить выборочную загрузку сыпучих материалов из внутренней камеры 16 или из наружной камеры 18.
Кроме того, на воронкообразном днище 20 внутренней камеры 16 расположен центральный вытесняющий конус 36, снабженный в нижней части несколькими проходными отверстиями 38 для сыпучего материала. На своей вершине вытесняющий конус 36 имеет вентиляционное отверстие 40, сообщающееся с внутренней камерой 16. Помимо флюидизирующих устройств 32 на флюидизирующем днище 24 на воронкообразных днищах 20, 22 внутренней и наружной камер 16, 18 расположены множество радиально проходящих флюидизирующих устройств 42. Кроме того, воронкообразное днище 22 наружной камеры 18 снабжено несколькими, также радиально проходящими образующими седловины наклонными стенками 44, между которыми расположены флюидизирующие устройства 42.
Далее, на наружной поверхности наружной стенки 14 внутренней камеры 16, предпочтительно на высоте начала днища 20 внутренней камеры 16 укреплен и расширяется вниз по конусу полый усеченный конус 46. На своем нижнем конце он снабжен несколькими проходными отверстиями 48 для сыпучего материала. Полый усеченный конус 46 опирается на днище наружной камеры 18 с образованием опоры для наружной стенки 14 внутренней камеры 16.
На фиг.2 в качестве примера показана вытяжная труба 50, которая в данном примере осуществления начинается на своем нижнем конце над флюидизирующим днищем 24 в наружной камере 18. На не показанном на фиг.2 верхнем конце эта вытяжная труба 50 выходит в наружную камеру 18 под крышей хранилища 10. Она служит для того, чтобы отводить флюидизирующий воздух из наружной камеры 18 и в особенности из соответствующей вентиляционной камеры 51, образованной под вытяжной трубой 50. Само собой разумеется, что может быть предусмотрено несколько таких вытяжных труб.
Для разгрузки сыпучего материала из внутренней или наружной камеры 16, 18 он сначала флюидизируется или приводится в псевдоожиженное состояние посредством флюидизирующих устройств 42. За счет этого находящийся в области воронкообразных днищ 20, 22 сыпучий материал течет, кроме прочего, через проходные отверстия 38 в вытесняющем конусе 36 и через проходные отверстия 48 внутрь полого усеченного конуса 46 в соответствующие области общего флюидизирующего днища 24. Далее сыпучий материал флюидизируется расположенными там флюидизирующими устройствами 32 и направляется к выпускам 34. От них сыпучий материал направляется по транспортирующим трубопроводам непосредственно к загрузочным станциям, где может загружаться для последующего использования. Нагнетаемый в наружную камеру флюидизирующий воздух может отводиться из вентиляционной камеры 51 вытяжной трубой 50.
Хранилище большой емкости в соответствии с изобретением отличается простотой конструкции и небольшой конструктивной высотой. За счет расположения вытесняющего конуса 36, полого усеченного конуса 46 и флюидизирующих элементов 32, 42 устранены мертвые зоны, в которых может накапливаться и налипать сыпучий материал, и увеличена зона текучести, так что достигается массовый поток.