УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ПОДЪЁМА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к трубопроводному пневмотранспорту, а именно к пневмоподъемным устройствам для сыпучих материалов.
Известно устройство для транспортирования сыпучего материала по вертикали, так называемый эрлифт.(Пневмотранспортное оборудование. Справочник под ред. М.П. Калинушкина, М. Машиностроение. 1986) [1]. Здесь материал в виде газопорошковой смеси под избыточным давлением транспортирующего воздуха перемещается по вертикальному трубопроводу. Газопорошковая смесь образуется в нижней камере, куда поступает материал и сюда же подводится сжатый воздух.
Известен также пневмоподъемник на базе камерного питателя. (М.А. Барский, Б.С. Дроздов, В.М. Павлов. Пневмотранспорт, пылеулавливание и сепарация. Свердловск, Изд. Уральский ПИ, 1979) [2]. Недостатком такого подъемника является наличие привода загрузочного клапана, который требует постоянного обслуживания и ремонта.
Пневмоподъемники, описанные выше, предназначены только для транспортирования мелкодисперсных сыпучих материалов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели по своей сущности является устройство для пневматического транспортирования мелкоизмельченных влажных материалов, известное из SU 1191394 А, 15.11.1985 [3]. Известное устройство для вертикального подъема сыпучих материалов содержит бункер, сообщенный с камерным питателем и установленным между ними загрузочным клапаном, клапаны подачи сжатого воздуха в камерный питатель и в начальный участок вертикального транспортного трубопровода, причем все клапаны подключены линиями связи к блоку управления, а начальный участок вертикального транспортного трубопровода одним концом соединен с камерным питателем через гибкий трубопровод, а другим непосредственно с вертикальным транспортным трубопроводом.
3
Недостатки указанного устройства заключаются в сложности конструкции, имеющей вибраторы с опорами, и ограниченной высоте подъема - до 90 м при повышенном удельном расходе воздуха - 60 м на тонну транспортируемого материала из-за наличия дополнительного клапана подачи сжатого воздуха, установленного на входе в вертикальный трубопровод. Устройство может транспортировать только мелкоизмельченные влажные материалы, требующие предварительной обработки путем колебательного воздействия с помощью вибратора, что приводит к повышенным энергозатратам.
Техническая проблема, решаемая полезной моделью, и технический результат направлены на расширение арсенала существующих устройств для вертикального подъема сыпучих материалов за счет возможности создания одиночного поршня материала и воздействия на него давлением воздуха, подводимого в блок загрузки, что позволяет транспортировать материалы широкого гранулометрического состава с размерами зерен до 20 мм на высоту подъема до нескольких сот метров.
Для достижения указанного технического результата устройство для вертикального подъема сыпучих материалов содержит блок загрузки, выполненный в виде закрытого резервуара, с загрузочным клапаном, шарнирно закрепленным в нем, клапан подачи сжатого воздуха в блок загрузки, подключенный к блоку управления, и вертикальный транспортный трубопровод, сообщенный своим начальным участком с блоком загрузки, при этом новым является то, что оно снабжено последовательно сообщенными между собой, по ходу потока воздуха, компрессором, ресивером и трубопроводом подачи сжатого воздуха в блок загрузки, при этом клапан подачи сжатого воздуха выполнен электромагнитным и установлен на трубопроводе подачи сжатого воздуха в непосредственной близости от ресивера, причем блок управления клапаном подачи сжатого воздуха выполнен в виде электромагнитного преобразователя, сообщенного линией связи с компрессором, а выходной конец вертикального транспортного трубопровода выполнен с возможностью подключения к приемной емкости.
На чертеже показана принципиальная схема устройства для вертикального подъема сыпучих материалов.
Устройство для вертикального подъема сыпучих материалов содержит блок 1 загрузки, выполненный в виде закрытого резервуара, с загрузочным клапаном 2, шарнирно закрепленным в нем, клапан 6 подачи сжатого воздуха в блок 1 загрузки, подключенный к блоку 5 управления, и вертикальный транспортный трубопровод 8, сообщенный своим начальным участком 7 с блоком 1 загрузки. Устройство снабжено последовательно сообщенными между собой, по ходу потока воздуха, компрессором 3, ресивером 4 и трубопроводом 10 подачи сжатого воздуха в блок 1 загрузки, при этом клапан 6 подачи сжатого воздуха выполнен электромагнитным и установлен на трубопроводе 10 подачи сжатого воздуха в непосредственной близости от ресивера 4, причем блок 5 управления клапаном 6 подачи сжатого воздуха выполнен в виде электромагнитного преобразователя, сообщенного линией связи (на чертеже не показана) с компрессором 3, а выходной конец вертикального транспортного трубопровода 8 выполнен с возможностью подключения к приемной емкости 9.
Устройство для вертикального подъема сыпучих материалов работает следующим образом. Материал поступает самотеком, например из бункера (на чертеже не показан), через шарнирно закрепленный загрузочный клапан 2 и через блок 1 загрузки в начальный участок трубопровода 7. После заполнения материалом (до 200 кг) начального участка 7 подается сигнал от блока 5 управления клапаном 6 подачи сжатого воздуха на открытие электромагнитного клапана 6. При этом сжатый воздух из ресивера 4 поступает в блок 1 загрузки. Под давлением сжатого воздуха закрывается загрузочный клапан 2 и одновременно поршень материала из начального участка трубопровода 7 перемещается по вертикальному трубопроводу 8 в приемную емкость 9 для сыпучих материалов. После прохождения поршня по трубопроводу 8 давление в нем падает до минимального. При этом подается сигнал от блока управления 5 на закрытие электромагнитного клапана 6 и на отключение компрессора 3 при достижении в ресивере максимально допустимого давления. Далее цикл повторяется.
Принцип работы такого устройства заключается в том, что материал перемещается по трубопроводу не в виде газопорошковой смеси, сплошного потока, а в виде одиночного поршня за счет давления воздуха, подводимого в блок загрузки в начальный участок транспортного трубопровода.
Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с наиболее близким аналогом:
1. Возможность подъема материала до высоты в несколько сотен метров.
2. Снижение в три раза удельного расхода воздуха при равной высоте подъема и производительности.
3. Более высокая производительность при равных удельных расходах воздуха и высоте подъема.
4. Исключение дополнительной подачи сжатого воздуха по высоте транспортного трубопровода для поддержания устойчивости транспортируемого материала.
5. Существенная простота конструкционного исполнения устройства.