Винтовой питатель для пневматического транспортирования сыпучего материала

Полезная модель относится к винтовым питателям для транспортирования разнокомпонентных смесей.
Известен винтовой питатель для пневматического транспортирования сыпучего материала, содержащий горизонтально установленный цилиндрический корпус, сообщенный своими концами с приемными камерами двух компонентов материала, центральной частью с загрузочным патрубком третьего компонента и посредством разгрузочного патрубка через обратный клапан - со смесительной камерой, выполненной с выходным отверстием и сообщенной с источником сжатого газа, и размещенный в цилиндрическом корпусе приводной двухзаходный шнек с встречно направленными витками, выполненный в зоне разгрузочного патрубка корпуса в виде лопастного питателя, образованного радиальными перегородками, кольцевыми стенками, и закрепленными диаметрально противоположно на концах витков шнека вдоль оси вала направляющими планками. В смесительной камере, расположенной под сбрасывающим патрубком с горизонтально расположенным обратным клапаном, установлена регулируемая в осевом направлении по центру магистрального трубопровода сменная форсунка струйной подачи воздуха, а каждая направляющая планка вала шнека размещена в плоскости, составляющей с плоскостью смежной с ней радиальной перегородки лопастного питателя радиальный угол 30° [патент на полезную модель №164313, «Винтовой питатель для пневматического транспортирования сыпучего материала», авторы: Морозов А.Д., Лукьянченко М.А., Чередниченко И.А., Ковалев А.А., Дембовский В.И., МПК: B65G 53/08, B65G 53/48, опубл. 27.08.2016, бюл. №24]. Устройство взято в качестве прототипа.
Недостатком известного винтового питателя является то, что в нем три компонента материала подаются через горизонтально расположенный обратный клапан в смесительную камеру, расположенную под сбрасывающим патрубком в одной горизонтальной плоскости с приводным двухзаходным шнеком, что вызывает заклинивание мелкокусковых материалов в патрубке перед обратным клапаном с последующей вынужденной остановкой питателя, чисткой предклапанной зоны и снижением ресурса, производительности и надежности работы всей технологической линии. Кроме того, большой угол открытия (отклонения) клапана от горизонтальной оси питателя ведет к накоплению горки материала под клапаном, что снижает эвакуационную способность смесительной камеры, повышению расхода сжатого воздуха и энергозатрат.
Задачей полезной модели является усовершенствование конструкции винтового питателя для пневматического транспортирования сыпучего материала.
Техническим результатом полезной модели является повышение ресурса, надежности и производительности винтового питателя для пневматического транспортирования сыпучего материала, а также снижение энергозатрат на транспортирование материалов и приготовление бетонных смесей.
Технический результат достигается тем, что винтовой питатель для пневматического транспортирования сыпучего материала, содержащий горизонтально установленный цилиндрический корпус, сообщенный своими концами с приемными камерами двух компонентов материала, центральной частью с загрузочным патрубком третьего компонента и посредством разгрузочного патрубка через обратный клапан - со смесительной камерой, выполненной с выходным магистральным трубопроводом и сообщенной с источником сжатого газа форсункой, и размещенный в цилиндрическом корпусе приводной двухзаходный шнек с встречно направленными витками, выполненный в зоне разгрузочного патрубка корпуса в виде лопастного питателя, образованного радиальными перегородками, кольцевыми стенками, и закрепленными диаметрально противоположно на концах витков шнека вдоль оси вала направляющими планками, согласно полезной модели, обратный клапан своей поверхностью, взаимодействующей с разгрузочным патрубком, образует угол 20-25° к горизонтали, при этом сторона этой поверхности, обращенная к приемному магистральному трубопроводу, расположена выше противоположной стороны этой поверхности, а на стороне разгрузочного патрубка, противоположной магистральному трубопроводу, установлен виброгенератор с регулируемой частотой и амплитудой колебаний.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками полезной модели, является наличие в винтовом питателе для пневматического транспортирования сыпучего материала горизонтально установленного цилиндрического корпуса, сообщенного своими концами с приемными камерами двух компонентов материала, центральной частью с загрузочным патрубком третьего компонента и посредством разгрузочного патрубка через обратный клапан - со смесительной камерой, выполненной с выходным магистральным трубопроводом и сообщенной с источником сжатого газа форсункой, и размещенного в цилиндрическом корпусе приводного двухзаходного шнека с встречно направленными витками, выполненного в зоне разгрузочного патрубка корпуса в виде лопастного питателя, образованного радиальными перегородками, кольцевыми стенками, и закрепленными диаметрально противоположно на концах витков шнека вдоль оси вала направляющими планками.
Отличительными признаками является то, что обратный клапан своей поверхностью, взаимодействующей с разгрузочным патрубком, образует угол 20-25° к горизонтали, при этом сторона этой поверхности, обращенная к приемному магистральному трубопроводу, расположена выше противоположной стороны этой поверхности, а на стороне разгрузочного патрубка, противоположной магистральному трубопроводу, установлен виброгенератор с регулируемой частотой и амплитудой колебаний.
Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. То, что обратный клапан своей поверхностью, взаимодействующей с разгрузочным патрубком, образует угол 20-25° к горизонтали, при этом сторона этой поверхности, обращенная к приемному магистральному трубопроводу, расположена выше противоположной стороны этой поверхности, способствует более направленному и равномерному распределению сыпучего материала по площади аэроднища смесительной камеры при небольших углах открытия обратного клапана, что ведет к снижению расхода сжатого воздуха на аэрацию материала из смесительной камеры в магистральный трубопровод, повышению производительности питателя и снижению энергозатрат на транспортирование материалов и приготовление бетонных смесей. Наличие виброгенератора с регулируемой частотой и амплитудой колебаний улучшает эвакуационную способность разгрузочного патрубка, что особенно важно, если третий компонент представляет собой мелкокусковой сыпучий материал. Также виброгенератор позволяет полностью очистить разгрузочный патрубок от сыпучего материала при полной остановке приводного электрического двигателя и надежно (без зазоров) закрыть обратный клапан, чтобы избежать прорыва воздуха через шнеки в бункеры для сыпучих материалов, что ведет к снижению энергозатрат на транспортирование материалов и приготовление бетонных смесей, повышению производительности и надежности работы винтового питателя с повышением ресурса его работы.
Устройство представлено графически:
фиг. 1 - схема винтового питателя, вид спереди;
фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;
фиг. 3 - узел I на фиг. 1.
Винтовой питатель для пневматического транспортирования сыпучего материала содержит горизонтально установленный цилиндрический корпус 1, сообщенный своими концами с приемными камерами 2, 3 двух компонентов материала, центральной частью с загрузочным патрубком 4 третьего компонента и посредством разгрузочного патрубка 5 через обратный клапан 6 - со смесительной камерой 7 с аэроднищем 8, выполненной с выходным магистральным трубопроводом 9 и сообщенной с источником сжатого газа форсункой 10, и размещенный в цилиндрическом корпусе 1 приводной двухзаходный шнек 11 с встречно направленными витками 12 и 13, выполненный в зоне разгрузочного патрубка 5 корпуса 1 в виде лопастного питателя 14, образованного радиальными перегородками 15, кольцевыми стенками 16, и закрепленными диаметрально противоположно на концах витков 12 и 13 шнека 11 вдоль оси вала направляющими планками 17. Обратный клапан 6 своей поверхностью, взаимодействующей с разгрузочным патрубком 5, образует угол 20-25° к горизонтали, при этом сторона этой поверхности, обращенная к приемному магистральному трубопроводу 9, расположена выше противоположной стороны этой поверхности. На стороне разгрузочного патрубка 5, противоположной магистральному трубопроводу 9, установлен виброгенератор 18 с регулируемой частотой и амплитудой колебаний.
Винтовой питатель для пневматического транспортирования сыпучего материала работает следующим образом. Из приемных камер 2 и 3 два компонента сыпучего материала поступают в цилиндрический корпус 1, откуда встречно направленными витками 12 и 13 шнека 11 перемещаются по цилиндрическому корпусу 11 к разгрузочному патрубку 5, захватываются направляющими планками 17 и радиальными перегородками 15 лопастного питателя 14 и сбрасываются по разгрузочному патрубку 5 через обратный клапан 6 в смесительную камеру 7. Одновременно из загрузочного патрубка 4 третий компонент сыпучего материала поступает на лопастной питатель 14 и также сбрасывается по разгрузочному патрубку 5 через обратный клапан 6 в смесительную камеру 7. В смесительную камеру 7 через аэроднище 8 и форсунку 10 подается сжатый воздух (газ) и происходит смешивание транспортируемых материалов с воздухом и полученная смесь подается в магистральный трубопровод 9. Обратный клапан 6, расположенный под углом α=20-25° к горизонтали, имеет не круглую форму, а вытянутую в сторону трубопровода 9, что способствует более направленному и равномерному распределению транспортируемого материала по площади аэроднища 8 смесительной камеры 7 при небольших углах открытия обратного клапана 6 ниже горизонтали и включенном виброгенераторе 18, что ведет к снижению расхода сжатого воздуха, а следовательно, к снижению энергозатрат на транспортирование сыпучих материалов и приготовление бетонных смесей.