ПНЕВМОКАМЕРНЫЙ НАСОС ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к пневматическим камерным с верхней загрузкой и выгрузкой насосам для транспортирования порошкообразных и мелкозернистых материалов и может быть использовано в производстве строительных материалов, металлургии, химической и других отраслях промышленности для транспортировки цемента, формовочных смесей, золы и т.п. материалов.
Известны пневматические насосы, в которых транспортируемый материал загружается в верхнюю часть камеры и сжатый воздух также подается в верхнюю часть камеры. «Пневматическое оборудованием под ред. М.П.Калинушкина и др., Л Машиностроение, 1986 г. стр.124-130 рис.6-9, Известен, например, пневматический насос, содержащий камеру с загрузочным клапаном для подачи материала и клапаном для выпуска воздуха, трубопровод для сжатого воздуха с клапаном для подачи сжатого воздуха в камеру и трубопровод для транспортировки материала. Насос оборудован шкафом с электропневматическим управлением. Контроль загрузки-выгрузки производится пр уровню материала.(рис.6.1).
Недостатком его является увеличение противодавления в трубопроводе при смешении транспортируемого материала (например, цемента, имеющего 140°С) и транспортируемого агента (сжатого воздуха с температурой 20°С), что затрудняет разгрузку камеры известного насоса, а для улучшения последней требуется проведение дополнительного увеличения количества (расхода) транспортируемого агента (сжатого воздуха), кроме того, неэффективный расход воздуха, т.к. часть его сбрасывается в выпускной клапан.
Известен, также, пневмокамерный насос для транспортировки порошкообразных и мелкозернистых материалов с их верхней загрузкой и загрузочным клапаном для подачи материала и клапаном для выпуска сжатого воздуха, размещенные в камере: аэрационное устройство, пневматически связанный с ним трубопровод с входным клапаном для подачи сжатого воздуха и компенсационную трубу, снабженную форкамерой, имеющей сопло с турбулезатором воздушной струи пневматически связанной с трубопроводом для подачи сжатого воздуха через обратный клапан.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции и повышенный абразивный износ оборудования.
Наиболее близким к заявленному решению является «Устройство для пневматического транспортирования сыпучих материалов» (свидетельство на ПМ №29920 Мкл. B65G 53/40, опубл. 10.06.2003 г.), содержащее герметичную камеру, разгрузочный патрубок, соединенный с транспортной магистралью, и подводящий коллектор, соединенный патрубком с герметичной камерой в ее нижней части, на котором установлен дистанционно управляемый запорный клапан, при этом подводящий коллектор дополнительно соединен с разгрузочным патрубком обводным трубопроводом, на котором установлен расходомер с управляющими контактами, последние связаны сигналом управления с запорным клапаном, установленным с возможностью его переключения.
Недостатком известного насоса является сложность конструкции, большой расход воздуха, а также повышенный абразивный износ разгрузочного трубопровода.
В основу полезной модели положена задача создания пневмокамерного насоса для транспортирования сыпучих и мелкозернистых материалов, простого по конструкции и в обслуживании, обеспечивающего экономный расход воздуха, имеющего больший ресурс абразивного износа.
Достижение вышеуказанного результата обеспечивается тем, что в устройстве, имеющем герметичную цилиндрическую камеру, загрузочное устройство, разгрузочный патрубок и подводящий коллектор, соединенный с устройство, разгрузочный патрубок и подводящий коллектор, соединенный с герметичной камерой в ее нижней части патрубком, с установленным на нем запорным клапаном, снабженным системой пневмоуправления и воздухораспределитель с электромагнитным клапаном, перед запорным клапаном на трубопроводе системы управления установлен дополнительный электромагнитный клапан, при этом устройство снабжено двумя реле времени. Одно реле времени электрически связано с дополнительным электромагнитным клапаном, а второе реле времени, в свою очередь, связано с электромагнитным клапаном распределителя.
Сущность полезной модели заключается в том, что снабжение пневмокамерного насоса дополнительным электромагнитным клапаном, установленным перед запорным клапаном на трубопроводе системы пневмоуправления и двумя реле времени, одно из которых связано электрическим сигналом с дополнительным электромагнитным клапаном, а второе - с электромагнитным клапаном распределителя, позволяет:
А - упростить конструкцию устройства и снизить его металлоемкость т.к. в устройство не нуждается в обводном трубопроводе, связанном с выгрузным патрубком;
Б - снизить расход воздуха на транспортировку материала и энергозатраты за счет последовательного включения контактов первого и второго реле времени, соответственно, с дополнительным электромагнитным клапаном, установленным перед запорным клапаном и электромагнитным клапаном распределителя, а также, благодаря фиксированной паузе между этими контактами, равной времени полной выгрузки материала, на которое настроен управляющий контакт дополнительного электромагнитного клапана.
В - увеличивается срок службы разгрузочного трубопровода, в результате снижения его абразивного износа.
Кроме того, при этом увеличивается производительность оборудования, стоящего перед пневмокамерным насосом, т.к. загрузка происходит при отсутствии остаточного давления в камере.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где схематично изображен пневмокамерный насос (фиг.1), блок управления представляющий собой два реле времени (фиг.2) и схема взаимодействия реле времени с дополнительным электромагнитным клапаном системы управления запорного клапана и с электромагнитным клапаном воздухораспределителя (фиг.3).
Устройство содержит герметичную цилиндрическую камеру 1, загрузочное устройство 2 с клапаном 3, разгрузочное устройство 4, подводящий коллектор 5 с запорным клапаном 6. Запорный клапан 6 имеет систему пневмоуправления, включающую трубопровод 7, на котором установлен дополнительный электромагнитный клапан 8. На подводящем коллекторе 5 размещены задвижка 9 и кран 10. Система пневмоуправления пневмокамерного насоса содержит также электромагнитный клапан 11 воздухораспределителя и пневмоцилиндры 12. Коллектор 5 связан патрубком 13 с герметичной камерой 1 в ее нижней части через электромагнитный запорный клапан 6 с диафрагмой 14. Пневмокамерный насос содержит сбросной клапан 15, сигнализатор уровня материала, состоящий из источника сигнала 16 и приемника сигнала 17; манометр 18, воздухораспределитель 19, включающий шток 20. Насос снабжен блоком управления 21 состоящим из двух реле времени: РВ-1 и РВ-2 (схема на фиг.2), установленных с возможностью электрического контакта с электромагнитными клапанами, 8 и 11.
2
2
Пневмокамерный насос работает следующим образом. В исходном положении блок управления 21 отключен задвижка 9 и кран 10 открыты. Воздух поступает в воздухораспределитель 19. Камера 1 свободна, (ничто не препятствует прохождению сигнала от источника 16 к приемнику 17), контакты сигнализатора уровня 16 и 17 замкнуты (схема «а» на фиг.3). Напряжение поступает на реле времени РВ-1, которое по истечении 2,5-3,5 минут замыкает свои контакты и включает катушку электромагнитного клапана 11 воздухораспределителя 19, клапан 11 открывается, воздух поступает в диафрагму воздухораспределителя 19. Шток 20 воздухораспределителя под действием воздуха поднят, доступ воздуха в одну из полостей пневмоцилиндра 12 открыт. Загрузочный клапан 3 и сбросной клапан 15 открыты. Запорный клапан 6 закрыт. Дополнительный электромагнитный клапан 8 открыт. Воздух в камеру насоса не поступает. Загрузка материала (например, цемента) производится через загрузочное устройство 2. Камера заполнилась материалом, контакты сигнализатора уровня 16 и 17 размыкаются, контакты реле времени РВ-1 размыкаются. (схема «б» на фиг.3). Напряжение на катушку электромагнитного клапана 11 не поступает, клапан 11 закрыт. Шток 20 воздухораспределителя 19 под действием груза опускается. Открывается доступ воздуха в другую полость пневмоцилиндров 12 и, через открытый дополнительный электромагнитный клапан 8, в полость диафрагмы 14. При этом загрузочный клапан 3 и сбросной клапан 15 закрыты, запорный клапан 6 открыт для подачи воздуха в камеру 1. В камере создается избыточное давление. Начинается выгрузка материала из камеры. Как только уровень материала в камере понижается, (сопротивление прохождению луча от источника 16 сигнала к приемник 17 падает) Контакты сигнализатора уровня замыкаются (схема «в» на фиг.3). Однако контакты реле времени РВ-1 не замкнуты (согласно настройке) и напряжение не поступает на электромагнитный клапан 11 распределителя, пока не пройдет время необходимое для полной выгрузки камеры, что составляет 2,5-3,5 минуты, что выявлено экспериментально (управляющие контакты реле РВ-1 настроены на выдержку этого отрезка времени). По истечении времени, необходимого для падения давления в камере до 1,5-1 кгс/см контакты РВ-2 размыкаются (РВ-2 настроен на срабатывание на 12-18 секунд раньше срабатывания РВ-1), прекращается подача напряжения на воздуха в камеру 1. В камере 1 остается достаточное давление, необходимое для выгрузки остатков материала (цемента). Давление в камере 1 в течение 12-18 секунд падает до 0,2 кгс/см и происходит окончательная выгрузка материала из камеры. Реле времени РВ-1 и РВ-2 замыкают свои контакты (схема «а» на фиг.3), напряжение поступает на катушку электромагнитного клапана 11, который переводит пневмокамерный насос в положение загрузки и цикл повторяется.
Снабжение пневмокамерного насоса дополнительным электромагнитным клапаном, установленным на трубопроводе системы управления перед запорным клапаном, и двумя реле времени, электрически связанными и последовательно взаимодействующими с электромагнитными клапанами с фиксированной задержкой во времени срабатывания, позволяет упростить конструкцию насоса, сократить неоправданный расход воздуха, что, в конечном результате, ведет к экономии энергозатрат, а также увеличить срок службы оборудования, за счет уменьшения времени контакта материала с рабочими органами насоса.
Таким образом, задачи, стоящие перед полезной моделью, решены.